JP5082369B2 - Polyester manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は良好な静電密着性を有し、しかも、異物含有量が少なく、極めて高度な清澄度を有するポリエステルの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a polyester having a good electrostatic adhesion, a low foreign matter content, and a very high clarity.
ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等に代表されるポリエステルは、機械的特性、及び化学的特性に優れており、それぞれのポリエステルの特性に応じて、例えば衣料用や産業資材用の繊維、包装用、磁気テープ用、光学用などのフィルムやシート、中空成形品であるボトル、電気・電子部品のケーシング、その他エンジニアリングプラスチック成形品等の広範な分野において使用されている。一方、近年、高速成形化に伴い、例えば、フィルムの破断、繊維の糸切れ、及び目ヤニの発生等の成形上の問題が顕在化すると共に、各種製品においてより高精度化、高速化、高級感等が求められるに伴い、フィルムや繊維等の表面外観が劣るとか、ビデオテープとして画像の乱れが生じるとか、液晶画面の表層として光散乱により画像が見にくくなるとか、或いは、コンデンサーフィルムとして絶縁破壊が生じる等の種々の問題が指摘されている。これらの問題は、樹脂製造時に用いられるアンチモン化合物等の重縮合触媒や各種添加剤がこれらの残渣等として樹脂中に粒子状に存在していることに起因すると考えられている。 Polyesters typified by polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), etc. are excellent in mechanical properties and chemical properties. Depending on the properties of each polyester, for example, Used in a wide range of fields such as textiles for clothing and industrial materials, films and sheets for packaging, magnetic tape, optics, bottles that are hollow molded products, casings for electrical and electronic components, and other engineering plastic molded products Has been. On the other hand, with the recent high-speed molding, for example, molding problems such as film breakage, fiber thread breakage, and generation of glazing have become apparent, and various products have higher precision, higher speed, and higher quality. With the demand for sensation, etc., the surface appearance of films, fibers, etc. is inferior, the image is disturbed as a video tape, the image is difficult to see due to light scattering as the surface layer of the liquid crystal screen, or the dielectric breakdown as a capacitor film Various problems have been pointed out. These problems are thought to be caused by the presence of polycondensation catalysts such as antimony compounds and various additives used in the resin production in the form of residues in the resin.
例えば、ポリエステルフィルムは、ポリエステルを溶融押出した後、2軸延伸して得られる。すなわち、押出機により溶融押出されたシート状物を回転する冷却ドラムの表面に密着させて引き取り、次いで、該シート状物を冷却ドラムの後段に配置された延伸ロールへと導いて縦延伸し、さらに、テンターで横延伸した後、熱固定(熱セット)される。ここで、フィルムの厚みの均一性を高め、また、キャスティングの速度を高めるには、押出口金から溶融押出したシート状物を回転冷却ドラム表面で冷却する際に、該シート状物とドラム表面とが十分に高い付着力で密着していなければならない。このため、シート状物と回転ドラムの表面との付着力を高めるための方法として、押出口金と冷却回転ドラムの間にワイヤー状の電極を設けて高電圧を印加し、未固化のシート状物の表面に静電気を析出させて、該シート状物を冷却ドラムの表面に静電付着させて、急冷する、所謂、静電密着キャスト法が多く使用されている。すなわち、冷却ドラムにシート状物を静電付着させることで、ドラムの表面にシート状物が該表面との間に隙間を形成することなく高い付着力で密着し、冷却回転ドラムの回転速度を速めてもシート状物が位置ずれすることなく引き取られて一様にキャスティングされ、厚みの均一性に優れたフィルムが効率良く製造される。 For example, a polyester film is obtained by biaxially stretching after melt extrusion of polyester. That is, the sheet-like material melt-extruded by the extruder is brought into close contact with the surface of the rotating cooling drum and then taken, and then the sheet-like material is guided to a drawing roll disposed at the subsequent stage of the cooling drum, and longitudinally drawn. Furthermore, after transverse stretching with a tenter, it is heat-set (heat set). Here, in order to increase the uniformity of the thickness of the film and increase the casting speed, when the sheet-like material melt-extruded from the extrusion die is cooled on the surface of the rotary cooling drum, the sheet-like material and the drum surface And must be in close contact with sufficiently high adhesion. For this reason, as a method for increasing the adhesion between the sheet-like material and the surface of the rotating drum, a wire-like electrode is provided between the extrusion die and the cooling rotating drum, and a high voltage is applied to the unsolidified sheet. A so-called electrostatic contact casting method is often used in which static electricity is deposited on the surface of an object, and the sheet-like object is electrostatically attached to the surface of a cooling drum and rapidly cooled. That is, by electrostatically adhering the sheet material to the cooling drum, the sheet material adheres to the surface of the drum with high adhesion without forming a gap between the surface and the rotation speed of the cooling rotating drum. Even if the speed is increased, the sheet-like material is taken out without being displaced and uniformly cast, and a film having excellent thickness uniformity is efficiently manufactured.
静電密着キャスト法において、シート状物の冷却ドラムへの静電密着性を向上させるにはシート状物表面における電荷量を多くすることが有効であり、該電荷量を多くするには、原料となるポリエステル(以下、原料ポリエステルと称す)を改質してその比抵抗を低くすることが有効であることが知られている。そして、この比抵抗を低くする方法として、原料ポリエステルの製造段階において、エステル化またはエステル交換反応中にアルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物を添加すること等が行われている。 In the electrostatic adhesion casting method, it is effective to increase the amount of charge on the surface of the sheet-like material in order to improve the electrostatic adhesion of the sheet-like material to the cooling drum. It is known that it is effective to modify the polyester (hereinafter referred to as raw material polyester) to lower its specific resistance. As a method for reducing the specific resistance, an alkali metal or alkaline earth metal compound is added during the esterification or transesterification reaction in the production stage of the raw material polyester.
一方、ポリエステルフィルムは厚みの均一性が高くても、それのみでは十分な品質を有しているとは言えず、フィルム中の異物量を少なくして、フィッシュ・アイ等の欠陥を極力少なくする必要がある。すなわち、ポリエステルフィルムには清澄度が要求される。そのために、原料ポリエステルにも高度の清澄度が必要となり、清澄度を高めるための対策がとられている。その一つとして、ポリエステルの反応生成物であるポリマーを微細なフィルターを使ってろ過することによって清澄度を高める方法が一般に採用されている。しかしながら、近年、その使用が拡大している光学用フィルムに使用するポリエステルフィルムにおいては、より高度の清澄度が要求されている。 On the other hand, even if the uniformity of the thickness of the polyester film is high, it cannot be said that the polyester film alone has sufficient quality, and the amount of foreign matter in the film is reduced to minimize defects such as fish eyes. There is a need. That is, clarity is required for the polyester film. Therefore, the raw material polyester also requires a high degree of clarity, and measures are taken to increase the clarity. As one of the methods, a method of increasing the clarity by generally filtering a polymer, which is a reaction product of polyester, using a fine filter is adopted. However, in recent years, higher clarity is required for polyester films used for optical films whose use is expanding.
例えば、重縮合触媒にアンチモン化合物を使用し、かつ、マグネシュウム化合物とリン化合物を添加してなるポリエステルで、静電密着性および異物の存在量が少ない、高い清澄度を有するフィルム用のポリエステルおよびその製造方法が開示されている(特許文献1参照)。
また、直接重縮合法によるポリエステルの製造方法において、グリコール可溶性のマグネシウム化合物、マンガン化合物、亜鉛化合物から選ばれた少なくとも1種、リン化合物および塩基性窒素化合物の特定量をエステル化反応装置の出口から、初期重縮合反応装置入口までの間において添加することにより、静電密着性および異物の存在量が少ない、高い清澄度を有するフィルム用のポリエステルおよびその製造方法が開示されている(特許文献2参照)。さらに、該特許文献において、グリコール可溶性のマグネシウム化合物、マンガン化合物、亜鉛化合物から選ばれた少なくとも1種およびリン化合物を上記反応装置の移送ラインに設けたインラインミキサーの前に添加することが好ましいことが開示されている。
近年、ポリエステルの製造方法においては、品質のみでなくその製造コストも重要視されており、例えば、高度な清澄度が要求される光学用ポリエステルフィルム用原料ポリエステルにおいても、製造コストが低減できる連続直接重縮合法での生産が実施されている。一般に、連続重縮合法においては、6ヶ月以上という長期に渡る連続生産が実施されている。上記の従来公知のポリエステル製造方法は、生産をスタートした時は清澄度の高いポリエステルが得られるが、運転の経過により静電密着性付与する目的で添加されるマグネシウム化合物あるいはマグネシウム化合物とリン化合物との反応生成物残渣が配管や反応装置の缶壁に析出し、該析出物が運転時間の経過とともに脱落してポリエステルに混入することで得られるポリエステルの清澄度が時間の経過とともに悪化するという課題を有している。 In recent years, in the production method of polyester, not only the quality but also the production cost has been regarded as important. For example, in the case of a raw material polyester for optical polyester film that requires a high degree of clarity, continuous direct production that can reduce the production cost is possible. Production by the polycondensation method has been carried out. Generally, in the continuous polycondensation method, continuous production over a long period of 6 months or more is carried out. The above-mentioned conventionally known polyester production method can obtain a polyester with high clarity when production is started, but a magnesium compound or a magnesium compound and a phosphorus compound added for the purpose of imparting electrostatic adhesion over the course of operation The reaction product residue is deposited on the pipe wall and the can wall of the reactor, and the precipitate is dropped with the passage of operation time and mixed with the polyester, so that the clarity of the polyester is deteriorated with the passage of time. have.
本発明は従来技術の課題を背景になされたもので、連続重縮合法において良好な静電密着性を有し、しかも、長期連続運転をしても異物の含有量の増加が少なく、極めて高度な清澄度を有するポリエステルが安定して生産できる製造方法を提供するものである。 The present invention was made against the background of the problems of the prior art, has good electrostatic adhesion in the continuous polycondensation method, and has a small increase in the content of foreign matter even after long-term continuous operation. The present invention provides a production method capable of stably producing a polyester having a high degree of clarity.
本発明は上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに到った。即ち本発明は、少なくともアルカリ土類金属化合物およびリン化合物を含んでなるポリエステルの製造方法において、スラリー調製槽で調製されたジカルボン酸とグリコールからなるスラリーをエステル化反応槽に連続的に供給し、1基のエステル化反応槽を用いてエステル化反応を行い、引き続き重縮合反応槽にて重縮合を行うことにより連続的に製造する方法であって、下記要件を同時に満たすことを特徴とするポリエステルの製造方法である。
(1)上記リン化合物をスラリー調製槽、エステル化反応槽、重縮合反応槽、およびこれらの槽間の移送ラインからなる群から選ばれる少なくとも一箇所に添加すること
(2)上記アルカリ土類金属化合物をスラリー調製槽、スラリー調製槽からエステル化反応槽へ至る移送ライン、エステル化反応槽から重縮合反応槽へ至る移送ラインからなる群から選ばれる少なくとも一箇所に、攪拌式のインラインミキサーを設置し、該インラインミキサーに添加すること
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has finally been completed as a result of intensive studies. That is, the present invention is a method for producing a polyester comprising at least an alkaline earth metal compound and a phosphorus compound, and continuously supplies a slurry comprising dicarboxylic acid and glycol prepared in a slurry preparation tank to an esterification reaction tank, A polyester which is a continuous production method by performing an esterification reaction using one esterification reaction tank and subsequently performing polycondensation in a polycondensation reaction tank, wherein the polyester satisfies the following requirements simultaneously: It is a manufacturing method.
(1) The phosphorus compound is added to at least one location selected from the group consisting of a slurry preparation tank, an esterification reaction tank, a polycondensation reaction tank, and a transfer line between these tanks. (2) The alkaline earth metal Install a stirring-type inline mixer in at least one location selected from the group consisting of a slurry preparation tank, a transfer line from the slurry preparation tank to the esterification reaction tank, and a transfer line from the esterification reaction tank to the polycondensation reaction tank. And adding to the in-line mixer
この場合において、上記アルカリ土類金属化合物を添加する箇所が、エステル化反応槽から重縮合反応槽へ至る移送ラインに設置されたインラインミキサーであることが好ましい。 In this case, it is preferable that the place where the alkaline earth metal compound is added is an in-line mixer installed in a transfer line from the esterification reaction tank to the polycondensation reaction tank.
また、この場合において、上記インラインミキサーの攪拌機の攪拌翼外周の周速が2〜100m/秒であることが好ましい。 In this case, the peripheral speed of the outer periphery of the stirring blade of the stirrer of the in-line mixer is preferably 2 to 100 m / second.
また、この場合において、前記したリン化合物の一部を、上記アルカリ土類金属化合物を添加するインラインミキサーに添加することが好ましい。 In this case, it is preferable to add a part of the phosphorus compound described above to an in-line mixer to which the alkaline earth metal compound is added.
また、この場合において、上記エステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量を設定値の±1.5%以内になるように制御することが好ましい。 Further, in this case, it is preferable to control the amount of heat per unit time of the reactant staying in the esterification reaction tank to be within ± 1.5% of the set value.
また、この場合において、エステル化反応槽内に滞留する反応物温度、スラリー温度およびスラリー流量を計測してエステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量が上記範囲になるようにエステル化反応槽に供給されるスラリーの単位時間当たりの熱量を制御することが好ましい。 Further, in this case, the amount of heat per unit time of the reactant staying in the esterification reaction tank is measured by measuring the temperature of the reactant, the slurry temperature and the slurry flow rate staying in the esterification reaction tank. It is preferable to control the amount of heat per unit time of the slurry supplied to the esterification reaction tank.
また、この場合において、エステル化反応槽内に滞留する反応物の温度および液面レベルをそれぞれ設定値の±3.0%以内および±0.2%以内になるように制御した上で、エステル化反応槽に供給するスラリーの単位時間当たりの熱量を設定値の±2.0%以内になるように制御することが好ましい。 In this case, the temperature and the liquid level of the reaction product staying in the esterification reaction tank are controlled so that they are within ± 3.0% and ± 0.2% of the set values, respectively. It is preferable to control the amount of heat per unit time of the slurry supplied to the chemical reaction tank to be within ± 2.0% of the set value.
また、この場合において、エステル化反応槽内に滞留する反応物の温度および液面レベルをそれぞれ設定値の±3.0%以内および±0.2%以内になるように制御した上で、エステル化反応槽内に滞留している反応物温度とエステル化反応槽へ供給されるスラリー温度との温度差とスラリー流量およびスラリー比熱より求められる該エステル化反応槽供給されるスラリーの単位時間当たりの熱量を設定値の±2.0%以内になるように制御することが好ましい。 In this case, the temperature and the liquid level of the reaction product staying in the esterification reaction tank are controlled so that they are within ± 3.0% and ± 0.2% of the set values, respectively. Per unit time of the slurry supplied to the esterification reaction tank obtained from the temperature difference between the temperature of the reactant staying in the conversion reaction tank and the temperature of the slurry supplied to the esterification reaction tank, the slurry flow rate and the specific heat of the slurry It is preferable to control the amount of heat so that it is within ± 2.0% of the set value.
また、この場合において、得られるポリエステルを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径0.1μmのメンブレンフィルターでろ過した後のフィルター上残渣におけるアルカリ土類金属量がポリエステル1kgあたり1mg以下であることがポリエステルの製造開始より少なくとも3ヶ月間に渡り維持されることが好ましい。 In this case, the amount of alkaline earth metal in the residue on the filter after dissolving the obtained polyester in a solvent and filtering the solution through a membrane filter having an average pore size of 0.1 μm is 1 mg or less per kg of polyester. It is preferably maintained for at least 3 months from the start of production of the polyester.
また、この場合において、得られるポリエステルの275℃での溶融比抵抗が0.5×108Ω・cm以下であることが好ましい。 In this case, the polyester obtained preferably has a melt specific resistance at 275 ° C. of 0.5 × 10 8 Ω · cm or less.
本発明のポリエステル製造方法により、良好な静電密着性を有し、しかも、運転をしても異物含有量の増大が少なく、極めて高度な清澄度を有するポリエステルが長期に渡り安定して生産できる。従って、本発明の製造方法で得られたポリエステルは、フィルムや繊維等に成形するにおける破断や糸切れ、及び目ヤニの発生等の成形上の問題が抑制される。また、極めて高い清澄度を有しているので、異物や欠点が少ないことが求められる光学用フィルムや中空成型体および超ファインデニール繊維等の原料として好適に用いることができる。 According to the polyester production method of the present invention, a polyester having a good electrostatic adhesion and having a very high degree of clarification can be stably produced over a long period of time with little increase in the content of foreign matter even after operation. . Therefore, the polyester obtained by the production method of the present invention suppresses molding problems such as breakage, yarn breakage, and generation of eyes when forming into a film or fiber. Moreover, since it has extremely high clarity, it can be suitably used as a raw material for optical films, hollow molded articles, ultrafine denier fibers and the like that are required to have few foreign matters and defects.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に言うポリエステルとは、ジカルボン酸および/またはそのエステル形成性誘導体とジオールおよび/またはそのエステル形成性誘導体とから成るものをいう。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polyester referred to in the present invention refers to a polyester comprising a dicarboxylic acid and / or an ester-forming derivative thereof and a diol and / or an ester-forming derivative thereof.
ジカルボン酸としては、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、1,3ーシクロブタンジカルボン酸、1,3ーシクロペンタンジカルボン酸、1,2ーシクロヘキサンジカルボン酸、1,3ーシクロヘキサンジカルボン酸、1,4ーシクロヘキサンジカルボン酸、2,5ーノルボルナンジカルボン酸、ダイマー酸などに例示される飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などに例示される不飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、5ー(アルカリ金属)スルホイソフタル酸、ジフェニン酸、1,3ーナフタレンジカルボン酸、1,4ーナフタレンジカルボン酸、1,5ーナフタレンジカルボン酸、2,6ーナフタレンジカルボン酸、2,7ーナフタレンジカルボン酸、4、4’ービフェニルジカルボン酸、4、4’ービフェニルスルホンジカルボン酸、4、4’ービフェニルエーテルジカルボン酸、1,2ービス(フェノキシ)エタンーp,p’ージカルボン酸、パモイン酸、アントラセンジカルボン酸などに例示される芳香族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体が挙げられる。 Dicarboxylic acids include succinic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, tetradecanedicarboxylic acid, hexadecanedicarboxylic acid, 1,3 -Cyclobutanedicarboxylic acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 2,5-norbornanedicarboxylic acid, dimer acid, etc. Saturated aliphatic dicarboxylic acids exemplified, or ester-forming derivatives thereof, unsaturated aliphatic dicarboxylic acids exemplified by fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, etc., or ester-forming derivatives thereof, orthophthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid Acid, 5 (Alkali metal) sulfoisophthalic acid, diphenic acid, 1,3-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid 4, 4'-biphenyl dicarboxylic acid, 4, 4'-biphenyl sulfone dicarboxylic acid, 4, 4'-biphenyl ether dicarboxylic acid, 1,2-bis (phenoxy) ethane-p, p'-dicarboxylic acid, pamoic acid, anthracene dicarboxylic acid Examples thereof include aromatic dicarboxylic acids exemplified by acids and the like, and ester-forming derivatives thereof.
これらのジカルボン酸のうちテレフタル酸およびナフタレンジカルボン酸(とくに2,6ーナフタレンジカルボン酸)が、得られるポリエステルの物性等の点で好ましく、必要に応じて他のジカルボン酸を構成成分とする。 Of these dicarboxylic acids, terephthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid (especially 2,6-naphthalenedicarboxylic acid) are preferable from the viewpoint of the physical properties of the resulting polyester, and other dicarboxylic acids are used as constituents as necessary.
これらジカルボン酸以外にも少量であれば多価カルボン酸を併用しても良い。該多価カルボン酸としては、エタントリカルボン酸、プロパントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、トリメシン酸、3、4、3’、4’ービフェニルテトラカルボン酸、およびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。 In addition to these dicarboxylic acids, a polyvalent carboxylic acid may be used in combination if the amount is small. Examples of the polyvalent carboxylic acid include ethanetricarboxylic acid, propanetricarboxylic acid, butanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, trimesic acid, 3, 4, 3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid, and these Examples thereof include ester-forming derivatives.
グリコールとしてはエチレングリコール、1、2ープロピレングリコール、1、3ープロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1、2ーブチレングリコール、1、3ーブチレングリコール、2、3ーブチレングリコール、1,4ーブチレングリコール、1、5ーペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6ーヘキサンジオール、1,2ーシクロヘキサンジオール、1,3ーシクロヘキサンジオール、1,4ーシクロヘキサンジオール、1,2ーシクロヘキサンジメタノール、1,3ーシクロヘキサンジメタノール、1,4ーシクロヘキサンジメタノール、1,4ーシクロヘキサンジエタノール、1,10ーデカメチレングリコール、1、12ードデカンジオール、ポリエチレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどに例示される脂肪族グリコール、ヒドロキノン、4,4’ージヒドロキシビスフェノール、1,4ービス(βーヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4ービス(βーヒドロキシエトキシフェニル)スルホン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、1、2ービス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、ビスフェノールA、ビスフェノールC、2,5ーナフタレンジオール、これらのグリコールにエチレンオキシドが付加したグリコール、などに例示される芳香族グリコールが挙げられる。 As glycols, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,3-butylene glycol, 1,4 -Butylene glycol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediethanol, 1,10-decamethylene glycol, 1,12 dodecanediol, polyethylene glycol, polytrimethyl Aliphatic glycol, hydroquinone, 4,4′-dihydroxybisphenol, 1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene, 1,4-bis (β-hydroxyethoxyphenyl) sulfone exemplified by tylene glycol and polytetramethylene glycol Bis (p-hydroxyphenyl) ether, bis (p-hydroxyphenyl) sulfone, bis (p-hydroxyphenyl) methane, 1,2-bis (p-hydroxyphenyl) ethane, bisphenol A, bisphenol C, 2,5- Examples include aromatic glycols exemplified by naphthalenediol, glycols obtained by adding ethylene oxide to these glycols, and the like.
これらのグリコールのうちエチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノールが好ましい。 Of these glycols, ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, and 1,4-cyclohexanedimethanol are preferred.
これらグリコール以外に少量であれば多価アルコールを併用しても良い。該多価アルコールとしては、トリメチロールメタン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセロール、ヘキサントリオールなどが挙げられる。 In addition to these glycols, polyhydric alcohols may be used in combination in small amounts. Examples of the polyhydric alcohol include trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, glycerol, hexanetriol, and the like.
また、ヒドロキシカルボン酸を併用しても良い。該ヒドロキシカルボン酸としては、乳酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、ヒドロキシ酢酸、3ーヒドロキシ酪酸、p−ヒドロキシ安息香酸、pー(2ーヒドロキシエトキシ)安息香酸、4ーヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸、またはこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。 Moreover, you may use together hydroxycarboxylic acid. Examples of the hydroxycarboxylic acid include lactic acid, citric acid, malic acid, tartaric acid, hydroxyacetic acid, 3-hydroxybutyric acid, p-hydroxybenzoic acid, p- (2-hydroxyethoxy) benzoic acid, 4-hydroxycyclohexanecarboxylic acid, or these And ester-forming derivatives thereof.
また、環状エステルの併用も許容される。該環状エステルとしては、ε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、β−メチル−β−プロピオラクトン、δ−バレロラクトン、グリコリド、ラクチドなどが挙げられる。 Moreover, combined use of cyclic ester is also permitted. Examples of the cyclic ester include ε-caprolactone, β-propiolactone, β-methyl-β-propiolactone, δ-valerolactone, glycolide, and lactide.
多価カルボン酸もしくはヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体としては、これらの化合物のアルキルエステルやヒドロキシルアルキルエステル等が挙げられる。 Examples of ester-forming derivatives of polyvalent carboxylic acids or hydroxycarboxylic acids include alkyl esters and hydroxylalkyl esters of these compounds.
ジオールのエステル形成性誘導体としては、ジオールの酢酸等の低級脂肪族カルボン酸とのエステルが挙げられる。 Examples of ester-forming derivatives of diols include esters of diols with lower aliphatic carboxylic acids such as acetic acid.
本発明のポリエステルとしてはPET、PBT、ポリプロピレンテレフタレート、ポリ(1,4ーシクロヘキサンジメチレンテレフタレート)、PEN、ポリブチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレートおよびこれらの共重縮合体が好ましく、これらのうちポリエチレンテレフタレートおよびこの共重縮合体が特に好ましい。共重縮合体としてはエチレンテレフタレート単位を50モル%以上よりなるものが好ましく、70モル%以上がより好ましい。 As the polyester of the present invention, PET, PBT, polypropylene terephthalate, poly (1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate), PEN, polybutylene naphthalate, polypropylene naphthalate and copolycondensates thereof are preferable, and among these, polyethylene terephthalate And this copolycondensate is particularly preferred. The copolycondensate is preferably composed of 50 mol% or more of ethylene terephthalate units, more preferably 70 mol% or more.
本発明において用いられる重縮合触媒は、限定されない。アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物、スズ化合物およびアルミニウム化合物等の従来公知の重縮合触媒が使用できる。 The polycondensation catalyst used in the present invention is not limited. Conventionally known polycondensation catalysts such as antimony compounds, germanium compounds, titanium compounds, tin compounds and aluminum compounds can be used.
本発明において使用可能なアンチモン化合物としては、特に限定はされないが、好適な化合物として三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酢酸アンチモン、アンチモングリコキサイドなどが挙げられ、特に三酸化アンチモンの使用が好ましい。また、ゲルマニウム化合物としては、特に限定はされないが、二酸化ゲルマニウム、四塩化ゲルマニウムなどが挙げられ、特に二酸化ゲルマニウムが好ましい。二酸化ゲルマニウムとしては結晶性のものと非晶性のものの両方が使用できる。 Although it does not specifically limit as an antimony compound which can be used in this invention, An antimony trioxide, an antimony pentoxide, an antimony acetate, an antimony glycoloxide etc. are mentioned as a suitable compound, Especially use of antimony trioxide is preferable. Further, the germanium compound is not particularly limited, and examples thereof include germanium dioxide and germanium tetrachloride, and germanium dioxide is particularly preferable. As germanium dioxide, both crystalline and amorphous materials can be used.
本発明において使用可能なチタン化合物としては特に限定はされないが、テトラ−n−プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトライソブチルチタネート、テトラ−tert−ブチルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラベンジルチタネート、蓚酸チタン酸リチウム、蓚酸チタン酸カリウム、蓚酸チタン酸アンモニウム、酸化チタン、チタンとケイ素やジルコニウムやアルカリ金属やアルカリ土類金属などとの複合酸化物、チタンのオルトエステルまたは縮合オルトエステル、チタンのオルトエステルまたは縮合オルトエステルとヒドロキシカルボン酸からなる反応生成物、チタンのオルトエステルまたは縮合オルトエステルとヒドロキシカルボン酸とリン化合物からなる反応生成物、チタンのオルトエステルまたは縮合オルトエステルと少なくとも2個のヒドロキシル基を有する多価アルコール、2−ヒドロキシカルボン酸および塩基からなる反応生成物などが挙げられ、このうちチタンとケイ素の複合酸化物、チタンとマグネシウムの複合酸化物、チタンのオルトエステルまたは縮合オルトエステルとヒドロキシカルボン酸とリン化合物からなる反応生成物が好ましい。 The titanium compound that can be used in the present invention is not particularly limited, but tetra-n-propyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tetraisobutyl titanate, tetra-tert-butyl titanate, tetracyclohexyl titanate, tetra Phenyl titanate, tetrabenzyl titanate, lithium oxalate titanate, potassium oxalate titanate, ammonium oxalate titanate, titanium oxide, composite oxide of titanium and silicon, zirconium, alkali metal, alkaline earth metal, etc., titanium orthoester or Condensed ortho ester, titanium ortho ester or reaction product of condensed ortho ester and hydroxycarboxylic acid, titanium ortho ester or condensed ortho ester and hydroxy carbonate A reaction product composed of an acid and a phosphorus compound, a titanium ortho ester or a condensed ortho ester and a polyhydric alcohol having at least two hydroxyl groups, a reaction product composed of a 2-hydroxycarboxylic acid and a base, etc. Of these, a composite oxide of titanium and silicon, a composite oxide of titanium and magnesium, a reaction product composed of titanium orthoester or condensed orthoester, hydroxycarboxylic acid and phosphorus compound is preferable.
またスズ化合物としては、ジブチルスズオキサイド、メチルフェニルスズオキサイド、テトラエチルスズ、ヘキサエチルジスズオキサイド、トリエチルスズハイドロオキサイド、モノブチルヒドロキシスズオキサイド、トリイソブチルスズアセテート、ジフェニルスズジラウレート、モノブチルスズトリクロライド、ジブチルスズサルファイド、ジブチルヒドロキシスズオキサイド、メチルスタンノン酸、エチルスタンノン酸などが挙げられ、特にモノブチルヒドロキシスズオキサイドの使用が好ましい。 In addition, as tin compounds, dibutyltin oxide, methylphenyltin oxide, tetraethyltin, hexaethylditin oxide, triethyltin hydroxide, monobutylhydroxytin oxide, triisobutyltin acetate, diphenyltin dilaurate, monobutyltin trichloride, dibutyltin sulfide, Examples thereof include dibutylhydroxytin oxide, methylstannoic acid, and ethylstannic acid, and the use of monobutylhydroxytin oxide is particularly preferable.
また、アルミニウム化合物としては、ギ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、プロピオン酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム、アクリル酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、トリクロロ酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、クエン酸アルミニウム、酒石酸アルミニウム、サリチル酸アルミニウムなどのカルボン酸塩、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、ホスホン酸アルミニウムなどの無機酸塩、アルミニウムメトキサイド、アルミニウムエトキサイド、アルミニウムn−プロポキサイド、アルミニウムiso−プロポキサイド、アルミニウムn−ブトキサイド、アルミニウムt−ブトキサイドなどアルミニウムアルコキサイド、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムアセチルアセテート、アルミニウムエチルアセトアセテート、アルミニウムエチルアセトアセテートジiso−プロポキサイドなどのアルミニウムキレート化合物、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物及びこれらの部分加水分解物、アルミニウムのアルコキサイドやアルミニウムキレート化合物とヒドロキシカルボン酸からなる反応生成物、酸化アルミニウム、超微粒子酸化アルミニウム、アルミニウムシリケート、アルミニウムとチタンやケイ素やジルコニウムやアルカリ金属やアルカリ土類金属などとの複合酸化物などが挙げられる。これらのうちカルボン酸塩、無機酸塩及びキレート化合物が好ましく、これらの中でもさらに酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化塩化アルミニウム及びアルミニウムアセチルアセトネートが特に好ましい。 Aluminum compounds include aluminum formate, aluminum acetate, aluminum propionate, aluminum oxalate, aluminum acrylate, aluminum laurate, aluminum stearate, aluminum benzoate, aluminum trichloroacetate, aluminum lactate, aluminum citrate, and aluminum tartrate. , Carboxylates such as aluminum salicylate, inorganic acid salts such as aluminum chloride, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum carbonate, aluminum phosphate, aluminum phosphonate, aluminum methoxide, aluminum ethoxide , Aluminum n-propoxide, Aluminum iso-propoxide, Aluminum n-butoxide Aluminum alkoxides such as aluminum t-butoxide, aluminum acetylacetonate, aluminum acetylacetate, aluminum ethylacetoacetate, aluminum chelate compounds such as aluminum ethylacetoacetate diiso-propoxide, organoaluminum compounds such as trimethylaluminum and triethylaluminum and these Partially hydrolyzed products of aluminum, reaction products consisting of aluminum alkoxides and aluminum chelate compounds and hydroxycarboxylic acids, aluminum oxide, ultrafine aluminum oxide, aluminum silicate, aluminum and titanium, silicon, zirconium, alkali metals, alkaline earth metals, etc. And complex oxides. Of these, carboxylates, inorganic acid salts and chelate compounds are preferred, and among these, aluminum acetate, aluminum lactate, aluminum chloride, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide chloride and aluminum acetylacetonate are particularly preferred.
これらのアルミニウム化合物の中でも、アルミニウム含有量が高い酢酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化塩化アルミニウムが好ましく、さらに溶解度の観点から酢酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化塩化アルミニウムが好ましい。さらに、装置を腐食しない観点から、酢酸アルミニウムの使用がとくに好ましい。 Among these aluminum compounds, aluminum acetate, aluminum chloride, aluminum hydroxide, and aluminum hydroxide chloride having a high aluminum content are preferable, and aluminum acetate, aluminum chloride, and aluminum hydroxide chloride are more preferable from the viewpoint of solubility. Furthermore, the use of aluminum acetate is particularly preferred from the viewpoint of not corroding the device.
ここで、水酸化塩化アルミニウムは一般にポリ塩化アルミニウムや塩基性塩化アルミニウムなどとも呼ばれるものの総称であり、水道用に使われるものなどが使用できる。これらは、例えば一般構造式[Al2(OH)nCl6−n]m(ただし1≦n≦5)で表される。これらの中でも、装置を腐食しない観点から塩素含有量の少ないものが好ましい。 Here, aluminum hydroxide chloride is a general term for what is generally called polyaluminum chloride or basic aluminum chloride, and those used for water supply can be used. These are represented by, for example, the general structural formula [Al 2 (OH) n Cl 6-n ] m (where 1 ≦ n ≦ 5). Among these, those having a low chlorine content are preferable from the viewpoint of not corroding the device.
上記の酢酸アルミニウムは、塩基性酢酸アルミニウム、トリ酢酸アルミニウム、酢酸アルミニウム溶液などに代表される酢酸のアルミニウム塩の構造を有するものの総称であり、これらの中でも、溶解性および溶液の安定性の観点から、塩基性酢酸アルミニウムの使用が好ましい。塩基性酢酸アルミニウムの中でも、モノ酢酸アルミニウム、ジ酢酸アルミニウム、あるいはこれらがホウ酸で安定化されたものが好ましい。ホウ酸で安定化されたものを用いる場合、塩基性酢酸アルミニウムに対して等モル以下の量のホウ酸で安定化されたものを用いることが好ましく、とくに1/2〜1/3モル量のホウ酸で安定化された塩基性酢酸アルミニウムの使用が好ましい。塩基性酢酸アルミニウムの安定剤としては、ホウ酸以外に尿素、チオ尿素などが挙げられる。 The above-mentioned aluminum acetate is a general term for those having a structure of an aluminum salt of acetic acid represented by basic aluminum acetate, aluminum triacetate, aluminum acetate solution, etc. Among these, from the viewpoint of solubility and solution stability The use of basic aluminum acetate is preferred. Of the basic aluminum acetates, aluminum monoacetate, aluminum diacetate, or those stabilized with boric acid are preferred. When using the one stabilized with boric acid, it is preferable to use one stabilized with boric acid in an amount of equimolar or less with respect to basic aluminum acetate, and in particular, 1/2 to 1/3 molar amount. The use of basic aluminum acetate stabilized with boric acid is preferred. Examples of basic aluminum acetate stabilizers include urea and thiourea in addition to boric acid.
本発明においては、上記重縮合触媒の添加量は限定されない。実用的な重縮合触媒活性を示す範囲で適宜設定すればよい。ただし、該重縮合触媒起因の異物生成を抑制し、得られるポリエステルの清澄度を確保する点より必要最低限の添加に留めるのがよい。 In the present invention, the addition amount of the polycondensation catalyst is not limited. What is necessary is just to set suitably in the range which shows practical polycondensation catalyst activity. However, it is better to keep the addition to the minimum necessary from the viewpoint of suppressing the generation of foreign matter due to the polycondensation catalyst and ensuring the clarity of the resulting polyester.
最も代表的な重縮合触媒であるアンチモン化合物を用いる場合は、最終的に得られるポリエステルに対するアンチモン原子の含有量が100〜200ppmとなる量添加するのが好ましく、100ppm未満であると重合生産性が低下し、逆に、200ppmを超えると、不溶性の異物を生じやすくなる。より好ましいアンチモン原子の含有量は140〜170ppmである。 When using an antimony compound that is the most typical polycondensation catalyst, it is preferable to add an amount of antimony atoms with respect to the finally obtained polyester in an amount of 100 to 200 ppm. Conversely, if it exceeds 200 ppm, insoluble foreign matter is likely to be generated. A more preferable content of antimony atoms is 140 to 170 ppm.
本発明において使用するアルカリ土類金属化合物としては、Be,Mg,Ca,Sr,Baから選択される少なくとも1種の化合物であることが好ましい。該アルカリ土類金属化合物はポリエステルの溶融比抵抗を下げ、静電密着性を向上するために添加される。高度な静電密着性を付与するためには、MgまたはCa化合物の使用が好ましい。 The alkaline earth metal compound used in the present invention is preferably at least one compound selected from Be, Mg, Ca, Sr, and Ba. The alkaline earth metal compound is added to lower the melt specific resistance of the polyester and improve electrostatic adhesion. In order to provide high electrostatic adhesion, it is preferable to use Mg or Ca compounds.
また、本発明においては、さらにアルカリ金属化合物を添加するのが好ましい。該アルカリ金属化合物を添加することにより、静電密着性向上効果を増大させることができ、かつ、副反応であるグリコール成分同士の縮合反応、例えば、グリコール成分としてエチレングリコールを用いた場合はジエチレングリコールの副生が抑制される。 In the present invention, it is preferable to further add an alkali metal compound. By adding the alkali metal compound, the effect of improving electrostatic adhesion can be increased, and a condensation reaction between glycol components, which is a side reaction, for example, when ethylene glycol is used as the glycol component, By-product is suppressed.
本発明において使用するアルカリ金属は、Li,Na,K,Rb,Csである。NaまたはK化合物の使用が好ましい。 The alkali metals used in the present invention are Li, Na, K, Rb, and Cs. The use of Na or K compounds is preferred.
上記のアルカリ土類金属やアルカリ金属化合物としては、例えば、これら金属のギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、蓚酸などの飽和脂肪族カルボン酸塩、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和脂肪族カルボン酸塩、安息香酸などの芳香族カルボン酸塩、トリクロロ酢酸などのハロゲン含有カルボン酸塩、乳酸、クエン酸、サリチル酸などのヒドロキシカルボン酸塩、炭酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホスホン酸、炭酸水素、リン酸水素、硫化水素、亜硫酸、チオ硫酸、塩酸、臭化水素酸、塩素酸、臭素酸などの無機酸塩、1−プロパンスルホン酸、1−ペンタンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などの有機スルホン酸塩、ラウリル硫酸などの有機硫酸塩、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、iso−プロポキシ、n−ブトキシ、tert−ブトキシなどのアルコキサイド、アセチルアセトネートなどとのキレート化合物、水素化物、酸化物、水酸化物などが挙げられる。これらのアルカリ金属、アルカリ土類金属などの化合物のうち、水酸化物等のアルカリ性の強いものを用いる場合、これらはエチレングリコール等のジオールもしくはアルコール等の有機溶媒に溶解しにくい傾向があるため、水溶液で重合系に添加しなければならず重合工程上問題となる場合が有る。さらに、水酸化物等のアルカリ性の強いものを用いた場合、重合時にポリエステルが加水分解等の副反応を受け易くなるとともに、重合したポリエステルは着色し易くなる傾向があり、耐加水分解性も低下する傾向がある。従って、本発明のアルカリ金属化合物あるいはアルカリ土類金属化合物として好適なものは、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の飽和脂肪族カルボン酸塩、不飽和脂肪族カルボン酸塩、芳香族カルボン塩、ハロゲン含有カルボン酸塩、ヒドロキシカルボン酸塩、硫酸、硝酸、リン酸、ホスホン酸、リン酸水素、硫化水素、亜硫酸、チオ硫酸、塩酸、臭化水素酸、塩素酸、臭素酸から選ばれる無機酸塩、有機スルホン酸塩、有機硫酸塩、キレート化合物、および酸化物である。これらの中でもさらに、取り扱い易さや入手のし易さ等の観点から、アルカリ土類金属あるいはアルカリ金属などの金属の飽和脂肪族カルボン酸塩、特に酢酸塩の使用が好ましい。 Examples of the alkaline earth metal and alkali metal compound include saturated aliphatic carboxylates such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid and succinic acid, and unsaturated aliphatic carboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid. Salts, aromatic carboxylates such as benzoic acid, halogen-containing carboxylates such as trichloroacetic acid, hydroxycarboxylates such as lactic acid, citric acid and salicylic acid, carbonic acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, phosphonic acid, hydrogen carbonate, Inorganic acid salts such as hydrogen phosphate, hydrogen sulfide, sulfurous acid, thiosulfuric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, chloric acid and bromic acid, organic sulfonic acids such as 1-propanesulfonic acid, 1-pentanesulfonic acid and naphthalenesulfonic acid Salts, organic sulfates such as lauryl sulfate, methoxy, ethoxy, n-propoxy, iso-propoxy, n-butoxy, tert Alkoxides such as butoxy, chelate compounds and the like acetylacetonate, hydrides, oxides, and hydroxides and the like. Of these compounds such as alkali metals and alkaline earth metals, when using strongly alkaline compounds such as hydroxides, these tend to be difficult to dissolve in diols such as ethylene glycol or organic solvents such as alcohols. It must be added to the polymerization system in an aqueous solution, which may cause a problem in the polymerization process. Furthermore, when a strongly alkaline material such as a hydroxide is used, the polyester is liable to undergo side reactions such as hydrolysis during the polymerization, and the polymerized polyester tends to be colored, and the hydrolysis resistance also decreases. Tend to. Accordingly, preferred alkali metal compounds or alkaline earth metal compounds of the present invention are alkali metal or alkaline earth metal saturated aliphatic carboxylates, unsaturated aliphatic carboxylates, aromatic carboxylates, halogen-containing compounds. Inorganic acid salt selected from carboxylate, hydroxycarboxylate, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, phosphonic acid, hydrogen phosphate, hydrogen sulfide, sulfurous acid, thiosulfuric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, chloric acid, bromic acid, Organic sulfonates, organic sulfates, chelate compounds, and oxides. Among these, from the viewpoints of ease of handling and availability, it is preferable to use a saturated aliphatic carboxylate of metal such as alkaline earth metal or alkali metal, particularly acetate.
上記のアルカリ土類金属化合物およびアルカリ金属化合物はグリコール溶液、特にエチレングリコール溶液としてポリエステル製造工程に添加するのが好ましい。これらの金属化合物は、両者を混合して添加してもよいし、それぞれを別個に添加してもよい。 The alkaline earth metal compound and the alkali metal compound are preferably added to the polyester production process as a glycol solution, particularly an ethylene glycol solution. These metal compounds may be added as a mixture of both, or may be added separately.
ポリエステル中のアルカリ土類金属元素含有量は3〜200ppmが好ましい。ポリエステル中のアルカリ土類金属元素含有量は5〜160ppmがより好ましく、10〜120ppmがさらに好ましく、15〜100ppmがよりさらに好ましい。アルカリ土類金属元素含有量が3ppm未満ではポリエステルの溶融比抵抗の低下が少なくなり静電密着性が悪化するので好ましくない。逆に、200ppmを超えた場合は、該アルカリ土類金属起因の異物生成が増大するとともに、ポリエステルの熱安定性等の安定性が低下したり、ポリエステルの着色が増大するので好ましくない。 The alkaline earth metal element content in the polyester is preferably 3 to 200 ppm. The alkaline earth metal element content in the polyester is more preferably 5 to 160 ppm, further preferably 10 to 120 ppm, and still more preferably 15 to 100 ppm. If the alkaline earth metal element content is less than 3 ppm, the decrease in the melt specific resistance of the polyester is reduced, and the electrostatic adhesion is deteriorated. On the other hand, when it exceeds 200 ppm, foreign matter generation due to the alkaline earth metal increases, stability such as thermal stability of the polyester decreases, and coloring of the polyester increases, which is not preferable.
ポリエステル中のアルカリ金属元素含有量は0.5〜50ppmが好ましい。ポリエステル中のアルカリ金属元素含有量は1〜40ppmがより好ましく、2〜30ppmがさらに好ましく、3〜20ppmがよりさらに好ましい。アルカリ金属元素含有量が0.5ppm未満ではポリエステルの溶融比抵抗の低下が少なくなり静電密着性が悪化する。さらに、副反応であるグリコール成分同士の縮合反応が増加し、例えば、グリコール成分としてエチレングリコールを用いた場合はジエチレングリコールの副生が増大する。該副反応の増大によりポリエステルの融点低下や熱酸化安定性等の品質低下が低下するので好ましくない。逆に、50ppmを超えた場合は、ポリエステルの溶融比抵抗の低下やグリコール成分同士の縮合反応の抑制効果が頭打ちになり、かつポリエステルの着色が増大し色調の低下が起こるので好ましくない。 The alkali metal element content in the polyester is preferably 0.5 to 50 ppm. The alkali metal element content in the polyester is more preferably 1 to 40 ppm, further preferably 2 to 30 ppm, and further preferably 3 to 20 ppm. When the alkali metal element content is less than 0.5 ppm, the decrease in the melt specific resistance of the polyester is reduced and the electrostatic adhesion is deteriorated. Furthermore, the condensation reaction between glycol components, which are side reactions, increases. For example, when ethylene glycol is used as the glycol component, the by-product of diethylene glycol increases. The increase in the side reaction is not preferable because the lowering of the melting point of polyester and the deterioration of quality such as thermal oxidation stability are lowered. On the other hand, if it exceeds 50 ppm, the lowering of the specific resistance of the polyester and the effect of suppressing the condensation reaction between the glycol components reach a peak, and the coloring of the polyester increases and the color tone is lowered.
本発明においては、リン化合物を添加するのが好ましい。該リン化合物は、例えば、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸およびそれらの誘導体等が挙げられ、具体例としては、リン酸、リン酸トリメチル、リン酸トリブチル、リン酸トリフェニル、リン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノブチル、リン酸ジブチル、亜リン酸、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリブチル、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸ジメチル、エチルホスホン酸ジメチル、フェニールホスホン酸ジメチル、フェニールホスホン酸ジエチル、フェニールホスホン酸ジフェニール等が挙げられる。これらはいずれか1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。また、これらのうちでもリン酸トリメチルおよび/またはリン酸が好ましい。 In the present invention, it is preferable to add a phosphorus compound. Examples of the phosphorus compound include phosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid and derivatives thereof. Specific examples include phosphoric acid, trimethyl phosphate, tributyl phosphate, triphenyl phosphate, monomethyl phosphate, Dimethyl phosphate, monobutyl phosphate, dibutyl phosphate, phosphorous acid, trimethyl phosphite, tributyl phosphite, methylphosphonic acid, dimethyl methylphosphonate, dimethyl ethylphosphonate, dimethyl phenylphosphonate, diethyl phenylphosphonate, phenylphosphone Acid diphenyl etc. are mentioned. Any of these may be used alone or in combination of two or more. Of these, trimethyl phosphate and / or phosphoric acid are preferred.
当該リン化合物は、アルカリ土類金属原子/リン原子(原子比)は1.0〜10の範囲が好ましく、1.2〜3.0が特に好ましい。アルカリ土類金属原子/リン原子(原子比)が1.0未満ではポリエステルの静電密着性向上効果が低下するので好ましくない。一方、10を超えた場合はポリエステルの耐熱性やレジンカラーが悪化するので好ましくない。ここで原子比とは、原子の数の比を表し、以下原子比と記した場合、同様である。 The phosphorus compound preferably has an alkaline earth metal atom / phosphorus atom (atomic ratio) in the range of 1.0 to 10, particularly preferably 1.2 to 3.0. If the alkaline earth metal atom / phosphorus atom (atomic ratio) is less than 1.0, the effect of improving the electrostatic adhesion of the polyester is lowered, which is not preferable. On the other hand, when it exceeds 10, the heat resistance and resin color of the polyester deteriorate, which is not preferable. Here, the atomic ratio represents the ratio of the number of atoms, and the same applies when the atomic ratio is hereinafter described.
本発明においては、上記方法でえられたポリエステルは275℃での溶融比抵抗が0.5×108Ω・cm以下であることが好ましい。0.4×108Ω・cm以下がより好ましく、0.3×108Ω・cm以下がさらに好ましい。該ポリエステルの溶融比抵抗が0.5×108Ω・cmを超えた場合は、静電密着性が悪化し、キャスティング速度が遅くなり生産性が悪くなる。ここで、溶融比抵抗とは、静電密着キャスト法においてピンナーブルの発生を抑制しながらキャストできる最高のキャスティング速度、すなわち静電密着性と相関している。溶融比抵抗が低いポリマーほど、高速でキャスティングすることが可能となり、フィルム生産性の面から非常に重要である。ただし、0.1×108Ω・cm未満になると該ポリエステルを用いた成型体がエレクトレットを形成し易くなるので好ましくないことも発生する。 In the present invention, the polyester obtained by the above method preferably has a melt specific resistance at 275 ° C. of 0.5 × 10 8 Ω · cm or less. 0.4 × 10 8 Ω · cm or less is more preferable, and 0.3 × 10 8 Ω · cm or less is more preferable. When the melt specific resistance of the polyester exceeds 0.5 × 10 8 Ω · cm, the electrostatic adhesion is deteriorated, the casting speed is lowered, and the productivity is deteriorated. Here, the melt specific resistance correlates with the highest casting speed at which casting can be performed while suppressing the occurrence of pinnable in the electrostatic contact casting method, that is, electrostatic adhesion. A polymer having a lower melt resistivity can be cast at a higher speed, which is very important from the viewpoint of film productivity. However, if it is less than 0.1 × 10 8 Ω · cm, the molded body using the polyester tends to form an electret, which is not preferable.
該ポリエステルの溶融比抵抗は、275℃で溶融したポリエステル中に2本の電極(ステンレス針金)を置き、120Vの電圧を印加した時の電流(io)を測定し、これを次式に当てはめて求めた比抵抗値Si(Ω・m)である。
Si(Ω・m)=(A/L)×(V/io)
[A:電極間面積(cm2)、L=電極間距離(cm)、V=電圧(V)]
The melt specific resistance of the polyester was measured by measuring the current ( io ) when a voltage of 120 V was applied by placing two electrodes (stainless steel wire) in the polyester melted at 275 ° C., and applying this to the following equation: Specific resistance value Si (Ω · m).
Si (Ω · m) = (A / L) × (V / io )
[A: Area between electrodes (cm 2 ), L = Distance between electrodes (cm), V = Voltage (V)]
本発明においては、得られるポリエステルの清澄度が高いことが好ましい。該ポリエステルの清澄度は、ポリエステルチップに含まれる粗大粒子(5μm以上の粒子)を位相差顕微鏡で観察して、その個数によっても評価できる。すなわち、この方法は、ポリエステルチップ(一粒)を2枚のカバーグラス間に挟んで280℃で溶融プレスし、急冷したのち、100倍の位相差顕微鏡で20視野観察し、イメージアナライザーで2.4mm2当たりの5μm以上の粒子の数をカウントして評価する方法によっても行うことができる。この方法で測定した2.4mm2当たりの5μm以上の粒子の合計個数が30個以下であれば、そのようなポリエステルは、不溶性の異物(粗大粒子)が少なく、高度の清澄度を有し、例えば、製膜して得られるフィルムは高度の清澄度を有するので高度の清澄度が要求される光学用フィルムとして好適に使用することができる。 In the present invention, it is preferable that the polyester obtained has a high clarity. The clarity of the polyester can also be evaluated by observing coarse particles (particles of 5 μm or more) contained in the polyester chip with a phase contrast microscope. That is, in this method, a polyester chip (one grain) is sandwiched between two cover glasses, melt-pressed at 280 ° C., rapidly cooled, and then observed in 20 fields of view with a 100 × phase contrast microscope. It can also be performed by a method of counting and evaluating the number of particles of 5 μm or more per 4 mm 2 . If the total number of particles of 5 μm or more per 2.4 mm 2 measured by this method is 30 or less, such polyester has few insoluble foreign matters (coarse particles), has a high degree of clarity, For example, since a film obtained by film formation has a high degree of clarity, it can be suitably used as an optical film that requires a high degree of clarity.
また、該ポリエステルの清澄度は、該ポリエステルを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径0.1μmのメンブランフィルターでろ過した後のフィルター上の残渣における金属量を定量することができる。本発明においては、該ポリエステル中の不溶性のアルカリ土類金属分が、該ポリエステル1kg当たり1mg以下であることが好ましい。0.8mg以下がより好ましく、0.6mg以下がさらに好ましい。 The clarity of the polyester can be determined by determining the amount of metal in the residue on the filter after the polyester is dissolved in a solvent and the solution is filtered through a membrane filter having an average pore size of 0.1 μm. In the present invention, the insoluble alkaline earth metal content in the polyester is preferably 1 mg or less per 1 kg of the polyester. 0.8 mg or less is more preferable, and 0.6 mg or less is more preferable.
さらに、本発明においては、ポリエステルを長期に渡り連続生産した場合に、上記の清澄度がポリエステルの製造開始より少なくとも3ヶ月間に渡り維持されることが好ましい。 Further, in the present invention, when the polyester is continuously produced over a long period of time, it is preferable that the above-mentioned clarity is maintained for at least 3 months from the start of the production of the polyester.
該特性を付与するための好ましい実施態様は後述する。 Preferred embodiments for imparting the characteristics will be described later.
本発明のポリエステルには、色調改善等の目的でコバルト化合物をコバルト原子としてポリエステルに対して10ppm未満の量で添加することが好ましい態様である。より好ましくは5ppm以下であり、さらに好ましくは3ppm以下である。コバルト化合物としては特に限定はないが、具体的には例えば、酢酸コバルト、硝酸コバルト、塩化コバルト、コバルトアセチルアセトネート、ナフテン酸コバルトおよびそれらの水和物等が挙げられる。その中でも特に酢酸コバルト四水和物が好ましい。 In the polyester of the present invention, it is preferable to add a cobalt compound as a cobalt atom in an amount of less than 10 ppm with respect to the polyester for the purpose of improving the color tone. More preferably, it is 5 ppm or less, More preferably, it is 3 ppm or less. The cobalt compound is not particularly limited, and specific examples include cobalt acetate, cobalt nitrate, cobalt chloride, cobalt acetylacetonate, cobalt naphthenate, and hydrates thereof. Of these, cobalt acetate tetrahydrate is particularly preferred.
本発明のポリエステルの色調を改善するために、コバルト化合物以外の色調改善剤を用いることも好ましい態様である。色調改善剤とは添加することで色調を変化させる物質のことをいう。本発明の色調改善剤としては特に限定はされないが、無機および有機の顔料、染料、蛍光増白剤などが好ましい。 In order to improve the color tone of the polyester of the present invention, it is also a preferred embodiment to use a color tone improving agent other than the cobalt compound. The color tone improving agent refers to a substance that changes color tone when added. The color tone improving agent of the present invention is not particularly limited, but inorganic and organic pigments, dyes, fluorescent whitening agents and the like are preferable.
顔料または染料を使用する場合、使用量が増えると、結果重縮合体の明るさが低下するという問題が発生する。そのため多くの用途で許容できなくなるという問題が発生する。そのため顔料および染料の総使用量は得られるポリエステルに対して20ppm以下であることが好ましく、より好ましくは10ppm以下、さらに好ましくは5ppm以下である。かかる領域では重縮合体の明るさを低下させることなく着色を効果的に消去できる。 When a pigment or a dye is used, when the amount used is increased, there arises a problem that the brightness of the polycondensate decreases as a result. This causes the problem of being unacceptable for many applications. Therefore, the total amount of pigments and dyes used is preferably 20 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, still more preferably 5 ppm or less, based on the polyester obtained. In such a region, the coloring can be effectively eliminated without reducing the brightness of the polycondensate.
さらに蛍光増白剤を単独もしくは他の色調改善剤と併用して用いると、色調が良好になり、例えば使用する顔料または染料の量が少なくてよいので好ましい。蛍光増白剤は一般に用いられている物を1種だけ使用してもよくもしくは2種以上を併用してもよい。添加量は得られるポリエステルに対して50ppm以下であることが好ましく、5〜25ppmであることがさらに好ましい。 Further, it is preferable to use a fluorescent brightening agent alone or in combination with another color tone improving agent because the color tone is improved and, for example, the amount of the pigment or dye used may be small. As the fluorescent brightening agent, one commonly used one may be used, or two or more kinds may be used in combination. The amount added is preferably 50 ppm or less, more preferably 5 to 25 ppm, based on the polyester obtained.
本発明の無機顔料としては、色調を変化できるものであれば特に規定はされないが、例えば二酸化チタン、カーボンブラック、鉄黒、ニッケルチタンイエロー、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、黄鉛、クロムチタンイエロー、亜鉛フェライト顔料、弁柄、カドミウムレッド、モリブデンレッド、酸化クロム、スピネルグリーン、クロムオレンジ、カドミウムオレンジ、群青、紺青、コバルトブルー、などが挙げられる。このうち酸化クロム、群青、紺青、コバルトブルーが好ましく、群青、コバルトブルーがさらに好ましい。またこれら無機顔料の一種もしくは二種以上を必要に応じて組み合わせて使用しても良い。 The inorganic pigment of the present invention is not particularly defined as long as it can change the color tone, for example, titanium dioxide, carbon black, iron black, nickel titanium yellow, yellow iron oxide, cadmium yellow, chrome lead, chrome titanium yellow, Examples include zinc ferrite pigments, dials, cadmium red, molybdenum red, chromium oxide, spinel green, chrome orange, cadmium orange, ultramarine blue, bitumen, and cobalt blue. Of these, chromium oxide, ultramarine blue, bitumen, and cobalt blue are preferable, and ultramarine blue and cobalt blue are more preferable. One or more of these inorganic pigments may be used in combination as necessary.
本発明の有機顔料および染料としては、色調を変化できるものであれば規定はされないが、例えばカラーインデックスで表示されているPigment Red 5, 22, 23, 31, 38, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 52, 53:1, 57:1, 122, 123, 144, 146, 151, 166, 170, 177, 178, 179, 187, 202, 207, 209, 213, 214, 220, 221, 247, 254, 255, 263, 272、Pigment Orange 13, 16, 31, 36, 43, 61, 64, 71、Pigment Brown 23、Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 55, 73, 74, 81, 83,93, 94, 95, 97, 109, 110, 128, 130, 133, 136, 138, 147, 150, 151, 154,180, 181, 183, 190, 191, 191:1, 199、Pigment Green 7, 36、Pigment Blue15, 15:1, 15:2, 15:3, 15.4, 15:6, 29, 60, 64, 68、Pigment Violet 19, 23,37, 44、Solvent Red 52, 117, 135, 169, 176、Disperse Red 5、Solvent Orange 63, 67, 68, 72, 78、Solvent Yellow 98, 103, 105, 113, 116、DisperseYellow 54, 64, 160、Solvent Green 3, 20, 26、Solvent Blue 35, 45, 78, 90, 94, 95, 104, 122, 132、Solvent Violet 31、などが挙げられる。またその他のアンスラキノン系、フタロシアニン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、キノフタロン系、ペリレン系、ペリノン系、ベンズイミダゾロン系、ジアリライド系、バット系、インジゴ系、キノフタロン系、ジケトピロロピロール系、アントラピロリドン系の染料/顔料等を挙げることができる。 The organic pigments and dyes of the present invention are not specified as long as they can change the color tone, but, for example, Pigment Red 5, 22, 23, 31, 38, 48: 1, 48: 2 displayed by a color index. , 48: 3, 48: 4, 52, 53: 1, 57: 1, 122, 123, 144, 146, 151, 166, 170, 177, 178, 179, 187, 202, 207, 209, 213, 214 , 220, 221, 247, 254, 255, 263, 272, Pigment Orange 13, 16, 31, 36, 43, 61, 64, 71, Pigment Brown 23, Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17 , 55, 73 , 74, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 128, 130, 133, 136, 138, 147, 150, 151, 154, 180, 181, 183, 190, 191, 191: 1 , 199, Pigment Green 7, 36, Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15.4, 15: 6, 29, 60, 64, 68, Pigment Violet 19, 23, 37, 44, Solvent Red 52, 117, 135, 169, 176, Disperse Red 5, Solvent Orange 63, 67, 68, 72, 78, Solvent Yellow 98, 103, 105, 113, 116, Di perseYellow 54, 64, 160, Solvent Green 3, 20, 26, Solvent Blue 35, 45, 78, 90, 94, 95, 104, 122, 132, Solvent Violet 31, and the like. Other anthraquinone, phthalocyanine, quinacridone, isoindolinone, dioxazine, quinophthalone, perylene, perinone, benzimidazolone, diarylide, bat, indigo, quinophthalone, diketopyrrolo Examples include pyrrole and anthrapyrrolidone dyes / pigments.
このうちPigment Red 187, 263、Pigment Blue 15:1, 15:3, 29,60、Pigment Violet 19、Solvent Red 135、Solvent Blue 45, 90,104, 122、およびアンスラキノン系とフタロシアニン系の染料/顔料が好ましい。さらにアンスラキノン系とフタロシアニン系の染料/顔料は特に好ましい。 Of these, Pigment Red 187, 263, Pigment Blue 15: 1, 15: 3, 29, 60, Pigment Violet 19, Solvent Red 135, Solvent Blue 45, 90, 104, 122, and anthraquinone and phthalocyanine dyes / Pigments are preferred. Furthermore, anthraquinone and phthalocyanine dyes / pigments are particularly preferred.
選択される顔料および/または染料は下記の条件を満たす物が好ましい。まず顔料および染料は最大限の安全性をもたらすために重縮合体から非抽出性であること。また日光に対しておよび広範囲の温度および湿度条件に対して安定であること。さらにポリエステルの製造の間に遭遇する極めて高い温度の結果として昇華や、色相の変化を生じないことである。更にこの顔料および染料はポリエステルポリマーの物理的性質に悪影響を及ぼさないものが好ましい。 The selected pigments and / or dyes preferably satisfy the following conditions. First, the pigments and dyes must be non-extractable from the polycondensate for maximum safety. It is stable to sunlight and a wide range of temperature and humidity conditions. Furthermore, it does not cause sublimation or hue changes as a result of the extremely high temperatures encountered during the production of polyester. Furthermore, it is preferable that these pigments and dyes do not adversely affect the physical properties of the polyester polymer.
これらの条件を満たす顔料および/または染料でポリエステルの色調を改善するものであれは特に限定されないが、例えば特表2000−511211ではある種の青色1,4−ビス(2,6−ジアルキルアニリノ)アントラキノンを主に用い赤色アンスラキノンおよびアントラピリドン(3H−ジベンゾ[fi,j]イソキノリン−2,7−ジオン)化合物を色相に応じて組み合わせた色調改善剤などが例示されており、これらを用いることができる。これらの染料は適当な色特性を有し、熱、光、湿度および種々の環境要因に対して安定であると共に重縮合の合間にポリエステルポリマー構造中に含ませることができ、公知の有機染料で遭遇する問題の多くを克服する。またUV光、高温および加水分解に対して安定である。更に青色成分および赤色成分の量は、着色度の異なったポリエステルに有効に働くように、必要に応じて変化させることができる。 A pigment and / or a dye satisfying these conditions is not particularly limited as long as it improves the color tone of the polyester. For example, in Japanese Translation of PCT International Publication No. 2000-511111, a certain blue 1,4-bis (2,6-dialkylanilino) is used. ) Color tone improvers that mainly use anthraquinone and combine red anthraquinone and anthrapyridone (3H-dibenzo [fi, j] isoquinoline-2,7-dione) compounds according to the hue are exemplified. be able to. These dyes have suitable color characteristics, are stable to heat, light, humidity and various environmental factors and can be included in the polyester polymer structure during polycondensation, and are known organic dyes. Overcome many of the problems you encounter. It is stable to UV light, high temperature and hydrolysis. Furthermore, the amount of the blue component and the red component can be changed as necessary so as to work effectively for polyesters having different degrees of coloring.
本発明の蛍光増白剤としては一般に用いられているものを単独もしくは組み合わせて使用しても良い。例えばベンズオキサゾリン系蛍光増白剤、好ましくはチバ・スペシャルティーケミカルズ社製のUVITEX OB、UVITEX OB−P、UVITEX OB−ONE、クラリアント社製のHOSTALUX KSや、特開平10−1563に記載のものなどが好ましく使用できる。 As the optical brightener of the present invention, those generally used may be used alone or in combination. For example, benzoxazoline-based fluorescent whitening agents, preferably UVITEX OB, UVITEX OB-P, UVITEX OB-ONE, CHIARI Specialty Chemicals, Ltd., HOTALUX KS, manufactured by Clariant, and those described in JP-A-10-1563 Can be preferably used.
以上の色調改善剤は無彩色の色相を達成するため、その種類や添加比などを任意に組み合わせ使用することができる。また、色調改善剤の添加時期は重縮合のどの段階であってもよく、重縮合反応終了後であっても構わなく、重縮合反応終了後から成形時までのどの段階であってもかまわない。また添加方法は重縮合中であれば粉末や、ポリエステルのモノマーの1つに溶解させて添加することが好ましい。さらに重縮合反応終了後では粉末やマスターバッチとして添加することが好ましい。 Since the above-described color tone improving agent achieves an achromatic hue, it can be used in any combination of types and addition ratios. Further, the color tone improving agent may be added at any stage of the polycondensation, after the polycondensation reaction, or at any stage from the end of the polycondensation reaction to the time of molding. . Further, the addition method is preferably added after dissolving in powder or one of polyester monomers during polycondensation. Furthermore, after completion of the polycondensation reaction, it is preferably added as a powder or a master batch.
また顔料等の分散性に問題が生じる場合は、必要に応じて分散剤を使用すると好ましい場合がある。分散剤は顔料の分散を助けるものであれば特に規定はされないが、例えばN,N’−エチレンビスミリスチン酸アミド、N,N’−エチレンビスステアリン酸アミド、N,N’−エチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−メチレンビスミリスチン酸アミド、N,N’−メチレンビスステアリン酸アミド、N,N’−メチレンビスオレイン酸アミドなどのN,N’−アルキレンビス脂肪酸アミドなどがある。その中でもN,N’−メチレンビスステアリン酸アミドが好ましい。添加量に関しては性能にも左右されるが、顔料に対して10〜200質量%、好ましくは40〜150質量%添加するのが良い。 Moreover, when a problem arises in the dispersibility of pigments or the like, it may be preferable to use a dispersant as necessary. The dispersant is not particularly defined as long as it aids in dispersing the pigment. For example, N, N′-ethylenebismyristic acid amide, N, N′-ethylenebisstearic acid amide, N, N′-ethylenebisoleic acid N, N′-methylenebismyristic acid amide, N, N′-methylenebisstearic acid amide, N, N′-methylenebisoleic acid amide, and other N, N′-alkylenebisfatty acid amides. Of these, N, N'-methylenebisstearic acid amide is preferable. The amount added depends on the performance, but it is 10 to 200% by mass, preferably 40 to 150% by mass, based on the pigment.
本発明のポリエステルは、0.580〜0.630dl/gの極限粘度を有することが好ましい。極限粘度が0.580dl/g未満であるようなポリエステルは、製膜して得られるフィルム等の成型体の力学的特性が劣悪になるため好ましくなく、逆に、0.630dl/gを超えるようなポリエステルは、重縮合反応後に製造したポリエステルチップをシート状に押出す際の押出機負荷が大きくなって、生産性が低下するので好ましくない。より好ましい極限粘度は0.600〜0.620dl/gである。 The polyester of the present invention preferably has an intrinsic viscosity of 0.580 to 0.630 dl / g. Polyester having an intrinsic viscosity of less than 0.580 dl / g is not preferable because the mechanical properties of a molded article such as a film obtained by film formation are deteriorated, and conversely, it exceeds 0.630 dl / g. Such a polyester is not preferred because the load on the extruder when the polyester chip produced after the polycondensation reaction is extruded into a sheet increases and the productivity decreases. A more preferable intrinsic viscosity is 0.600 to 0.620 dl / g.
本発明においては、上記ポリエステルを直接エステル化法で、かつ連続法で実施するのが好ましい。 In the present invention, it is preferable to carry out the polyester by a direct esterification method and a continuous method.
直接エステル化法はエステル交換法に比べ経済性の点で有利である。また、連続式重縮合法は回分式重縮合法に比して品質の均一性や経済性において有利である。 The direct esterification method is advantageous in terms of economy as compared with the transesterification method. The continuous polycondensation method is advantageous in terms of quality uniformity and economy as compared to the batch polycondensation method.
本発明においては、エステル化および重縮合工程の反応槽サイズや各工程の製造条件等は限定なく適宜選択できる。 In the present invention, the reaction vessel size in the esterification and polycondensation steps, the production conditions in each step, and the like can be appropriately selected without limitation.
例えば、テレフタル酸1モルに対して1.2〜2.5モル、好ましくは1.3〜2.2モルのエチレングリコ−ルが含まれたスラリ−を調製し、これをエステル化反応工程に連続的に供給する。エステル化反応は、1個のエステル化反応槽を用い反応によって生成した水を精留塔で系外に除去しながら実施するのが好ましい。エステル化反応の温度は240〜270℃、好ましくは245〜265℃、圧力は常圧〜300KPaが好ましく、20〜280kPaがより好ましく、40〜260kPaがさらに好ましい。引き続き重縮合反応槽に移送し重縮合を行う。該重縮合工程の反応槽数も限定されない。一般には初期重縮合、中期重縮合および後期重縮合の3段階方式が取られているが、コスト低減より1段階あるいは2段階方式が好ましい。重縮合反応条件は、例えば、2段階方式における第1段階目の重縮合の反応温度は250〜290℃、好ましくは260〜280℃であり、圧力は10〜2.7KPa、好ましくは2.7〜0.27KPaで、第2段階の重縮合反応の温度は265〜300℃、好ましくは275〜295℃であり、圧力は1.3〜0.13KPa、好ましくは0.65〜0.065KPaである。 For example, a slurry containing 1.2 to 2.5 moles, preferably 1.3 to 2.2 moles of ethylene glycol with respect to 1 mole of terephthalic acid is prepared and used in the esterification reaction step. Supply continuously. The esterification reaction is preferably carried out using one esterification reaction tank while removing water produced by the reaction from the system with a rectification column. The temperature of the esterification reaction is 240 to 270 ° C., preferably 245 to 265 ° C., the pressure is preferably normal pressure to 300 KPa, more preferably 20 to 280 kPa, and further preferably 40 to 260 kPa. Subsequently, it is transferred to a polycondensation reaction tank to carry out polycondensation. The number of reaction tanks in the polycondensation step is not limited. In general, a three-stage system of initial polycondensation, middle-stage polycondensation, and late-stage polycondensation is taken, but a one-stage or two-stage system is preferred in view of cost reduction. Regarding the polycondensation reaction conditions, for example, the reaction temperature of the first stage polycondensation in a two-stage system is 250 to 290 ° C., preferably 260 to 280 ° C., and the pressure is 10 to 2.7 KPa, preferably 2.7. The temperature of the second stage polycondensation reaction is 265 to 300 ° C, preferably 275 to 295 ° C, and the pressure is 1.3 to 0.13 KPa, preferably 0.65 to 0.065 KPa. is there.
本発明においては、(1)上記リン化合物をスラリー調製槽、エステル化反応槽、重縮合反応槽、およびこれらの槽間の移送ラインからなる群から選ばれる少なくとも一箇所に添加すること(2)上記アルカリ土類金属化合物をスラリー調製槽、スラリー調製槽からエステル化反応槽へ至る移送ライン、エステル化反応槽から重縮合反応槽へ至る移送ラインからなる群から選ばれる少なくとも一箇所に、攪拌式のインラインミキサーを設置し、該インラインミキサーに添加することを同時に満たすことが好ましい。該対応により、良好な静電密着性を有し、しかも、長期連続運転をしても異物含有量の増加が少なく、極めて高度な清澄度を有するポリエステルが安定して生産できることが可能となる。
なお、スラリー調製槽にインラインミキサーを設置する方法としては、スラリー調製槽に循環ラインを設けて、この循環ラインにインラインミキサーを設置する方法を挙げることができる。これによりアルカリ土類金属化合物をインラインミキサーを介してスラリー調製槽に添加することができる。
In the present invention, (1) the phosphorus compound is added to at least one point selected from the group consisting of a slurry preparation tank, an esterification reaction tank, a polycondensation reaction tank, and a transfer line between these tanks (2) At least one place selected from the group consisting of a slurry preparation tank, a transfer line from the slurry preparation tank to the esterification reaction tank, and a transfer line from the esterification reaction tank to the polycondensation reaction tank, the alkaline earth metal compound is stirred. It is preferable that the in-line mixer is installed and added to the in-line mixer at the same time. By this measure, it is possible to stably produce a polyester having a good electrostatic adhesion and having a very high degree of clarity with little increase in foreign matter content even after long-term continuous operation.
In addition, as a method of installing an in-line mixer in a slurry preparation tank, the method of providing a circulation line in a slurry preparation tank and installing an in-line mixer in this circulation line can be mentioned. Thereby, an alkaline-earth metal compound can be added to a slurry preparation tank via an in-line mixer.
上記インラインミキサーの攪拌翼外周の周速は、2〜100m/秒であることが好ましい。4〜90m/秒がより好ましく、6〜80m/秒がさらに好ましい。該特性の攪拌式のインラインミキサーを用いることにより、前述した公知技術であるスタテックミキサー添加では達成ができない効果が発現できる。 The peripheral speed of the outer periphery of the stirring blade of the in-line mixer is preferably 2 to 100 m / sec. 4-90 m / sec is more preferable and 6-80 m / sec is further more preferable. By using a stirring type in-line mixer having such characteristics, an effect that cannot be achieved by the addition of a static mixer, which is a publicly-known technique, can be achieved.
本発明に用いられるインラインミキサーは、上記要件を満たし、均一混合効果を発現できればその構造やサイズは限定されないが、例えば、特開平8−299771号公報において開示されているスラリーを分散混合する目的のインラインミキサーが好適である。 The in-line mixer used in the present invention is not limited in its structure and size as long as it satisfies the above requirements and can express a uniform mixing effect. For example, the in-line mixer for the purpose of dispersing and mixing the slurry disclosed in JP-A-8-299771 An inline mixer is preferred.
該インラインミキサーの設置場所は上記したいずれでも構わないが、エステル反応槽から第1重縮合反応槽への移送ラインを利用するのが好ましい。該対応により本発明の効果がより顕著に発現できる。 The installation place of the in-line mixer may be any of those described above, but it is preferable to use a transfer line from the ester reaction tank to the first polycondensation reaction tank. By the correspondence, the effect of the present invention can be manifested more remarkably.
上記方法で実施することにより、アルカリ土類金属化合物起因の異物生成が抑制され、長期により清澄なポリエステルが得られ、前述した清澄度を長期に渡り安定して維持することができる。すなわち、従来公知のポリエステル製造方法は、生産をスタートした時は清澄度の高いポリエステルが得られるが、運転の経過により静電密着性付与する目的で添加されるマグネシウム化合物等のアルカリ土類金属化合物あるいはアルカリ土類金属化合物とリン化合物およびこれらとポリエステルオリゴマーとの反応生成物が配管や反応装置の缶壁に析出し、該析出物が運転時間の経過とともに脱落してポリエステルに混入することで得られるポリエステルの清澄度が時間の経過とともに悪化するという課題を有していた。本発明は、アルカリ土類金属化合物を攪拌式のインラインミキサーに添加することでその攪拌能の向上により配管や反応装置の缶壁に析出する析出物の生成を抑制することにより達成したものである。 By carrying out by the above method, the production of foreign matter due to the alkaline earth metal compound is suppressed, a clearer polyester is obtained over a long period of time, and the above-mentioned degree of clarity can be stably maintained over a long period of time. That is, a conventionally known polyester production method can obtain a polyester with high clarity when production is started, but an alkaline earth metal compound such as a magnesium compound added for the purpose of imparting electrostatic adhesion over the course of operation. Alternatively, the alkaline earth metal compound, the phosphorus compound, and the reaction product of these and the polyester oligomer are deposited on the pipe or the can wall of the reactor, and the precipitate drops off with the passage of operation time and is mixed into the polyester. The polyester has a problem that the clarity of the polyester deteriorates with time. The present invention has been achieved by adding an alkaline earth metal compound to a stirring-type in-line mixer to suppress the formation of precipitates that are deposited on the pipe or the can wall of the reactor by improving the stirring ability. .
本発明においては、前記したリン化合物の少なくともその一部を、アルカリ土類金属化合物を添加するインラインミキサーに添加することが好ましい。該方法の実施により上記のアルカリ土類金属化合物起因の配管や反応装置の缶壁に析出する析出物の生成が抑制されると共に、静電密着性がより向上するので好ましい。 In the present invention, it is preferable to add at least a part of the above-described phosphorus compound to an in-line mixer to which the alkaline earth metal compound is added. The implementation of this method is preferred because it suppresses the formation of precipitates deposited on the above-mentioned alkaline earth metal compound piping and reactor can walls, and electrostatic adhesion is further improved.
上記方法で実施する場合の添加方法は限定されない。アルカリ土類金属化合物と別個の添加口から添加してもよいし、事前に混合あるいは添加ラインで両者を合流させて同一の添加口から添加してもよい。 The addition method in the case of implementing by the said method is not limited. It may be added from an addition port separate from the alkaline earth metal compound, or may be added from the same addition port by mixing them together in advance or in an addition line.
本発明においては、上記製造工程の反応槽間の移送ラインを複数本に分岐し、該分岐した各ラインに前記した攪拌式のインラインミキサーを設置し、該分岐したラインの少なくとも一つを使用してポリエステル中間体を移送させ、該ポリエステル中間体が流れるラインに設置されたインラインミキサーに前記したアルカリ土類金属化合物を添加し、長期に渡り連続運転をした場合に得られるポリエステルの清澄度が悪化してきた場合に、ポリエステル中間体の流路を切り替え、該流路を切り替えと同時にアルカリ土類金属化合物の添加を切り替えた流路に設置されたインラインミキサーに変更し連続生産を続けることがより好ましい実施態様である。 In the present invention, the transfer line between the reaction tanks in the above production process is branched into a plurality of lines, and the agitated inline mixer described above is installed in each branched line, and at least one of the branched lines is used. The polyester intermediate is transported, and the above-mentioned alkaline earth metal compound is added to an in-line mixer installed in the line through which the polyester intermediate flows, and the clarity of the polyester obtained by continuous operation over a long period of time deteriorates. It is more preferable to continue the continuous production by switching the flow path of the polyester intermediate, changing the flow path to the in-line mixer installed in the flow path where the addition of the alkaline earth metal compound is switched at the same time. This is an embodiment.
すなわち、上記方法で得られるポリエステルを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径0.1μmのメンブレンフィルターでろ過した後のフィルター上残渣におけるマグネシュウム量がポリエステル1kgあたり1mgを超えたら、ポリエステル中間体の流路を切り替え、該流路を切り替えと同時にアルカリ土類金属化合物の添加を切り替えた流路に設置されたインラインミキサーに変更し連続生産を続けることが好ましい。 That is, when the amount of magnesium in the residue on the filter after dissolving the polyester obtained by the above method in a solvent and filtering the solution through a membrane filter having an average pore size of 0.1 μm exceeds 1 mg per kg of the polyester, It is preferable to continue the continuous production by switching the path and changing to the in-line mixer installed in the flow path where the addition of the alkaline earth metal compound is switched simultaneously with the switching of the flow path.
さらに、上記方法で流路切換えの後に、切換え前にアルカリ土類金属化合物を添加していたインラインミキサーの洗浄を行うことが好ましい実施態様である。 Furthermore, it is a preferred embodiment to perform washing of the in-line mixer to which the alkaline earth metal compound has been added before switching after switching the flow path by the above method.
上記態様により、上記流路切換え後の生産において、さらに流路切り替えの必要が生じた場合に、上記洗浄されたインラインミキサーの流路の使用が可能となり、結果として、分岐ライン数を2個とするのみで、交互使用でポリエステルの清澄度が長期に渡り安定生産可能となるので好ましい実施態様である。 According to the above aspect, in the production after the flow path switching, when the flow path needs to be switched, the flow path of the washed inline mixer can be used. As a result, the number of branch lines is set to two. This is a preferred embodiment because the clarification of the polyester can be stably produced over a long period of time by alternating use.
該洗浄方法は限定されないが、例えば、250〜270℃に加熱したトリエチレングリコールをインラインミキサーの入口から出口に循環させ、ミキサーの上部よりガス抜きを行いつつ所定時間循環を続行して行う方法が挙げられる。 The cleaning method is not limited, but for example, a method of circulating triethylene glycol heated to 250 to 270 ° C. from the inlet of the in-line mixer to the outlet and continuously circulating for a predetermined time while venting gas from the top of the mixer. Can be mentioned.
上記方法にて洗浄した後に、該インラインミキサーを分解して攪拌機等の構成部品毎にバフ仕上げ等により完璧な洗浄を実施してもよい。 After washing by the above method, the in-line mixer may be disassembled and perfect cleaning may be performed by buffing or the like for each component such as a stirrer.
以上の本発明においては、攪拌式のインラインミキサーにアルカリ土類金属化合物を添加することにより、アルカリ土類金属化合物起因の異物生成が抑制され、長期により清澄なポリエステルが得られ、前述した清澄度を長期に渡り維持することができる。すなわち、従来公知のポリエステル製造方法は、生産をスタートした時は清澄度の高いポリエステルが得られるが、運転の経過により静電密着性付与する目的で添加されるマグネシウム化合物等のアルカリ土類金属化合物あるいはアルカリ土類金属化合物とリン化合物およびこれらとポリエステルオリゴマーとの反応生成物が配管や反応装置の缶壁に析出し、該析出物が運転時間の経過とともに脱落してポリエステルに混入することで得られるポリエステルの清澄度が時間の経過とともに悪化するという課題を有していた。本発明は、アルカリ土類金属化合物を攪拌式のインラインミキサーに添加することでその攪拌能の向上により配管や反応装置の缶壁に析出する析出物の生成を抑制することにより達成したものである。さらに、本発明においては、該改良された製造方法では、アルカリ土類金属化合物は高速攪拌されたインラインミキサーに添加されるために、前述した缶壁に析出する析出物の生成が大幅に低減され、高清澄度のポリエステルが得られる期間が延長されるが、該析出物の生成を完全に抑制することはできないために、清澄度が悪化してくることがある。そこで、ポリエステルの清澄度を評価し、上述のごとく該清澄度が悪化したら、アルカリ土類金属化合物の添加ラインの切り替えを行い、さらなる期間の延長と品質の安定化を可能としたものである。 In the present invention described above, by adding the alkaline earth metal compound to the stirring-type in-line mixer, the generation of foreign matter due to the alkaline earth metal compound is suppressed, and a clearer polyester is obtained over a long period of time. Can be maintained for a long time. That is, a conventionally known polyester production method can obtain a polyester with high clarity when production is started, but an alkaline earth metal compound such as a magnesium compound added for the purpose of imparting electrostatic adhesion over the course of operation. Alternatively, the alkaline earth metal compound, the phosphorus compound, and the reaction product of these and the polyester oligomer are deposited on the pipe or the can wall of the reactor, and the precipitate drops off with the passage of operation time and is mixed into the polyester. The polyester has a problem that the clarity of the polyester deteriorates with time. The present invention has been achieved by adding an alkaline earth metal compound to a stirring-type in-line mixer to suppress the formation of precipitates that are deposited on the pipe or the can wall of the reactor by improving the stirring ability. . Further, in the present invention, in the improved production method, since the alkaline earth metal compound is added to the in-line mixer stirred at a high speed, the generation of the precipitate deposited on the can wall is greatly reduced. Although the period during which a high-clarity polyester is obtained is extended, the formation of the precipitate cannot be completely suppressed, so that the clarity may be deteriorated. Accordingly, the clarity of the polyester is evaluated, and when the clarity is deteriorated as described above, the addition line of the alkaline earth metal compound is switched to allow further extension of the period and stabilization of the quality.
本発明における上記のポリエステルの清澄度の評価頻度は限定されない。毎日の評価が最も好ましい。前記のポリエステルの清澄度評価法のうち、ポリエステルチップに含まれる粗大粒子数の評価法は、不溶分量評価法に比べて簡便であるので、該粗大粒子数の評価法による評価の頻度を高くしておき、該評価結果が悪化傾向になった時点で不溶分量評価法の測定頻度をあげて、添加ライン切換えの判断をするのが好ましい実施態様である。例えば、定常状態においては、粗大粒子数評価法は1回/日で、不溶分量評価法は1回/週の割で測定し、粗大粒子数の増加が見られるようになったら測定頻度を上げるのが好ましい。該測定頻度は、生産するポリエステルの使用用途や要求品質に応じて適宜設定すればよい。 The evaluation frequency of the clarity of the polyester in the present invention is not limited. Daily evaluation is most preferred. Among the methods for evaluating the degree of clarity of the polyester, the method for evaluating the number of coarse particles contained in the polyester chip is simpler than the method for evaluating the amount of insoluble matter, so the frequency of evaluation by the method for evaluating the number of coarse particles is increased. In a preferred embodiment, the addition line switching is determined by increasing the measurement frequency of the insoluble content evaluation method when the evaluation result tends to deteriorate. For example, in a steady state, the coarse particle number evaluation method is measured once / day, the insoluble content amount evaluation method is measured once / week, and when the increase in the number of coarse particles is observed, the measurement frequency is increased. Is preferred. What is necessary is just to set this measurement frequency suitably according to the use use and required quality of polyester to produce.
本発明においては、エステル化反応や重縮合反応の条件は限定されないが、エステル化反応の変動が最終製品であるポリエステルの品質変動に大きく影響する。特に、本発明の1基のエステル化反応槽でポリエステルを製造する方法においては、複数個のエステル化反応槽を設けたポリエステル製造方法に比べてエステル化反応の変動が大きくなるので、下記の方法で行うのが好ましい実施態様である。 In the present invention, the conditions for the esterification reaction and the polycondensation reaction are not limited, but the fluctuation of the esterification reaction greatly affects the quality fluctuation of the final polyester. In particular, in the method for producing a polyester in one esterification reaction vessel of the present invention, since the fluctuation of the esterification reaction is larger than that in a polyester production method provided with a plurality of esterification reaction vessels, the following method is used. Is a preferred embodiment.
エステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量を設定値の±1.5%以内になるように制御することが重要である。該エステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量の変動範囲は±1.3%以内がより好ましく、±1.1%以内がさらに好ましい。下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より±0.3%が好ましく、±0.5%がより好ましい。上記変動範囲が±1.5%を超えた場合は、エステル化反応槽出口のポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の変動が大きくなり、結果として最終ポリエステルのカルボキシル末端基濃度や色調等の品質変動が大きくなるので好ましくない。また、用いる重縮合触媒の種類によっては、重縮合触媒活性の変動に繋がる場合があり、上記ポリエステルの品質変動がより拡大されることがある。 It is important to control the amount of heat per unit time of the reactant staying in the esterification reaction tank so that it is within ± 1.5% of the set value. The fluctuation range of the amount of heat per unit time of the reaction product staying in the esterification reaction tank is more preferably within ± 1.3%, and further preferably within ± 1.1%. The lower limit is most preferably ± 0% with no variation, but is preferably ± 0.3%, more preferably ± 0.5% from the viewpoint of cost performance. When the above fluctuation range exceeds ± 1.5%, the variation of the carboxyl end group concentration of the polyester oligomer at the outlet of the esterification reaction tank becomes large, and as a result, the quality variation such as the carboxyl end group concentration and color tone of the final polyester changes. Since it becomes large, it is not preferable. In addition, depending on the type of polycondensation catalyst used, the polycondensation catalyst activity may vary, and the quality variation of the polyester may be further increased.
上記エステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量の制御方法は限定されない。例えば、以下に示すような方法が挙げられる。 The method for controlling the amount of heat per unit time of the reactant staying in the esterification reaction tank is not limited. For example, the following methods are mentioned.
その第1の方法は、エステル化反応槽内に滞留する反応物温度および流量、スラリー温度および流量を計測し、エステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量が一定になるようにスラリーの持ち込む単位時間当たりの熱量を制御することにより行うのが好ましい。該方法において、スラリーの持ち込む単位時間当たりの熱量の制御方法としては、スラリー温度、スラリー供給量および両者を制御する方法があるが、スラリー供給量を変更するとエステル化反応槽の液面変動等のエステル化反応に影響を及ぼす要因の変動を引き起こすことになるので、スラリー流量は一定になるようにして、スラリー温度を制御するのが好ましい。該方法で実施する場合は、スラリー供給量を設定値±3%以内に制御することが好ましい。±2.5%以内がより好ましく、±2.0%以内がさらに好ましい。下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より±0.3%が好ましく、±0.5%がより好ましい。該スラリーの供給量の制御方法は限定されない。例えば、流量計を用いて設定流量になるように送液ポンプ回転数を変更する方法、送液ラインの送液ポンプの後に、スラリー調合槽に戻るバイパスラインを設け、送液ポンプの回転数を一定回転とし、送液ラインに設けた流量計の流量が一定になるようにバイパスラインに設けたコントロール弁の開度を調整する方法、スラリー調製槽とエステル化反応槽の位置に高低差を設けて、ヘッド圧でスラリーの送液を行い、該送液ラインに設けた流量計の流量が一定になるように送液ラインに設けたコントロール弁の開度調整により行う等が挙げられる。流量計の種類は限定されない。例えば、ローター流量計、ローターピストン流量計、オーバル流量計およびマイクロモーション流量計等が挙げられる。また、エステル化反応槽の液面レベルが一定になるように調整してもよい。また、反応槽内に滞留する反応物温度は、反応槽の底部の缶壁より200〜400mm内部の温度を測定するのが好ましい。 The first method measures the temperature and flow rate of the reactants retained in the esterification reaction tank, the slurry temperature and the flow rate, so that the amount of heat per unit time of the reactants retained in the esterification reaction tank is constant. It is preferable to carry out by controlling the amount of heat per unit time brought into the slurry. In this method, as a method of controlling the amount of heat per unit time brought into the slurry, there is a method of controlling the slurry temperature, the slurry supply amount, and both, but if the slurry supply amount is changed, the liquid level fluctuation of the esterification reaction tank etc. Since this causes fluctuations in factors affecting the esterification reaction, it is preferable to control the slurry temperature so that the slurry flow rate is constant. In the case of carrying out by this method, it is preferable to control the slurry supply amount within a set value ± 3%. Within ± 2.5% is more preferred, and within ± 2.0% is even more preferred. The lower limit is most preferably ± 0% with no variation, but is preferably ± 0.3%, more preferably ± 0.5% from the viewpoint of cost performance. The method for controlling the supply amount of the slurry is not limited. For example, a method of changing the feed pump rotation speed so as to achieve a set flow rate using a flow meter, a bypass line returning to the slurry preparation tank is provided after the feed pump of the feed line, and the revolution speed of the feed pump is set. A method of adjusting the opening of the control valve provided in the bypass line so that the flow rate of the flow meter provided in the liquid feed line is constant, and providing a difference in height between the slurry preparation tank and the esterification reaction tank. Then, the slurry is fed by the head pressure, and adjustment is performed by adjusting the opening of the control valve provided in the liquid feeding line so that the flow rate of the flow meter provided in the liquid feeding line becomes constant. The type of flow meter is not limited. For example, a rotor flow meter, a rotor piston flow meter, an oval flow meter, a micro motion flow meter, and the like can be given. Moreover, you may adjust so that the liquid level of an esterification reaction tank may become fixed. Moreover, it is preferable to measure the temperature inside the reaction tank of 200 to 400 mm from the can wall at the bottom of the reaction tank.
また、エステル化反応槽を通過する反応物の通過量は高温用の流量計を用いてエステル化反応槽出口の反応物流量を計測する、あるいは該エステル化反応槽に供給されるスラリー供給量とエステル化反応槽の液面レベルより算出する方法等が挙げられる。 The amount of reactant passing through the esterification reactor is measured by measuring the reactant flow rate at the outlet of the esterification reactor using a high-temperature flow meter, or the amount of slurry supplied to the esterification reactor The method etc. which are computed from the liquid level of an esterification reaction tank are mentioned.
第2の方法は、エステル化反応槽内に滞留する反応物の温度および液面レベルをそれぞれ設定値の±3.0%以内および±0.2%以内になるように制御した上で、エステル化反応槽に供給するスラリーの単位時間当たりの熱量を設定値の±1.5%以内になるように制御する方法である。 In the second method, the temperature and the liquid level of the reaction product staying in the esterification reaction tank are controlled to be within ± 3.0% and ± 0.2% of the set values, respectively, In this method, the amount of heat per unit time of the slurry supplied to the chemical reaction tank is controlled to be within ± 1.5% of the set value.
エステル化反応槽出口のポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の変動はエステル化槽の温度および滞留時間(限定されたポリエステル製造ラインにおいては、反応槽の液面レベル)の影響を受けるので、該要因は上記範囲に制御するのが好ましい。例えば、温度は設定値±2.0%以内がより好ましい。一方、下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より、±0.2%が好ましく、±0.5%がより好ましい。また、液面レベルは設定値±0.2%以内が好ましく、±0.1%以内がより好ましい。一方、下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より、±0.02%が好ましく、±0.05%がより好ましい。該液面レベルの制御は前記のスラリー流量制御を上記範囲にすることにより制御が可能である。 The variation in the carboxyl end group concentration of the polyester oligomer at the outlet of the esterification reactor is affected by the temperature of the esterification tank and the residence time (in the limited polyester production line, the liquid level of the reactor). It is preferable to control within the above range. For example, the temperature is more preferably within a set value ± 2.0%. On the other hand, the lower limit is most preferably ± 0% with no variation, but from the viewpoint of cost performance, ± 0.2% is preferable, and ± 0.5% is more preferable. The liquid level is preferably within a set value ± 0.2%, and more preferably within ± 0.1%. On the other hand, the lower limit is most preferably ± 0%, which is unchanged, but from the viewpoint of cost performance, ± 0.02% is preferable, and ± 0.05% is more preferable. The liquid level can be controlled by setting the slurry flow rate control within the above range.
上記要件を満たした上で、エステル化反応槽に供給するスラリーの単位時間当たりの熱量を設定値の±1.5%以内になるように制御するのが好ましい。±1.3%以内がより好ましく、±1.1%以内がさらに好ましい。下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より±0.3%が好ましく、±0.5%がより好ましい。 It is preferable to control the amount of heat per unit time of the slurry supplied to the esterification reaction tank to be within ± 1.5% of the set value after satisfying the above requirements. Within ± 1.3% is more preferred, and within ± 1.1% is even more preferred. The lower limit is most preferably ± 0% with no variation, but is preferably ± 0.3%, more preferably ± 0.5% from the viewpoint of cost performance.
第3の方法は、第2の方法と同様にエステル化反応槽内に滞留する反応物の温度および液面レベルをそれぞれ設定値の±3.0%以内および±0.2%以内になるように制御した上で、エステル化反応槽内に滞留している反応物温度とエステル化反応槽供給されるスラリー温度との温度差とスラリー流量およびスラリー比熱より求められ該エステル化反応槽供給されるスラリーの単位時間当たりの熱量を設定値の±1.5%以内になるように制御することが好ましい。該上記方法で求められるエステル化反応槽内に供給するスラリーの単位時間当たりの熱量の変動範囲は±1.3%以内がより好ましく、±1.1%以内がさらに好ましい。下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より±0.1%が好ましく、±0.3%がより好ましい。 In the third method, as in the second method, the temperature and the liquid level of the reactant staying in the esterification reaction tank are within ± 3.0% and ± 0.2% of the set values, respectively. Then, the temperature difference between the temperature of the reactant staying in the esterification reaction tank and the slurry temperature supplied to the esterification reaction tank, the slurry flow rate, and the specific heat of the slurry are obtained and supplied to the esterification reaction tank. It is preferable to control the amount of heat per unit time of the slurry to be within ± 1.5% of the set value. The variation range of the amount of heat per unit time of the slurry supplied into the esterification reaction tank determined by the above method is more preferably within ± 1.3%, and even more preferably within ± 1.1%. The lower limit is most preferably ± 0%, which is unchanged, but is preferably ± 0.1%, more preferably ± 0.3% from the viewpoint of cost performance.
該方法は、エステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量変動はエステル化反応槽内に滞留している反応物温度で近似でき、かつ該熱量の変動はエステル化反応槽内に滞留している反応物温度とエステル化反応槽供給されるスラリー温度との温度差とスラリー流量およびスラリー比熱より求められ該エステル化反応槽供給されるスラリーの単位時間当たりの熱量変動を小さくすることで抑制できることを見出したことに基づいている。すなわち、エステル化反応槽へ供給されるスラリーにより持ち込まれる熱量の変動を抑制すればエステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量変動抑制ができるとともに、該エステル化反応槽へ供給されるスラリーにより持ち込まれる熱量の変動が大きくなるとエステル化反応槽の温度制御の過応答が起こることがあり、エステル化反応槽内に滞留している反応物温度制御が困難となるがあるが、該方法により該過応答の回避に繋がり、エステル化反応槽におけるエステル化反応の変動が抑制され、エステル化反応槽出口のポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の変動が抑制される。 In this method, the calorie fluctuation per unit time of the reactant staying in the esterification reaction tank can be approximated by the temperature of the reactant staying in the esterification reaction tank, and the fluctuation of the calorific value is in the esterification reaction tank. The temperature difference between the temperature of the reactant staying in the slurry and the slurry temperature supplied to the esterification reactor, the slurry flow rate and the specific heat of the slurry are obtained, and the fluctuation of the calorie per unit time of the slurry supplied to the esterification reactor is reduced. This is based on the finding that it can be suppressed. That is, if the variation in the amount of heat brought in by the slurry supplied to the esterification reaction tank is suppressed, the variation in the amount of heat per unit time of the reactant staying in the esterification reaction tank can be suppressed, and the supply to the esterification reaction tank When the fluctuation of the amount of heat brought in by the slurry is increased, an over-response of the temperature control of the esterification reaction tank may occur, and it may be difficult to control the temperature of the reactants staying in the esterification reaction tank. This method leads to avoidance of the overresponse, suppresses fluctuations in the esterification reaction in the esterification reaction tank, and suppresses fluctuations in the carboxyl end group concentration of the polyester oligomer at the outlet of the esterification reaction tank.
上記方法におけるエステル化反応槽内に供給するスラリーの単位時間当たりの熱量の制御方法は限定されない。例えば、エステル化反応槽内に供給するスラリーの温度およびスラリー流量を計測し、スラリー温度および/またはスラリー流量を制御する方法が挙げられるが、スラリー流量を制御する方法はエステル化反応槽内の反応物の液面変動等のエステル化反応に影響する要因の変動に繋がるので、スラリー流量は一定になるようにして、スラリー温度を制御するのが好ましい。該方法で実施する場合は、スラリー供給量を設定値±3.0%以内に制御することが好ましい。±2.5%以内がより好ましく、±2.0%以内がさらに好ましい。下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より±0.3%が好ましく、±0.5%がより好ましい。該スラリーの供給量の制御方法は限定されない。例えば、流量計を用いて設定流量になるように送液ポンプ回転数を変更する方法、送液ラインの送液ポンプの後に、スラリー調合槽に戻るバイパスラインを設け、送液ポンプの回転数を一定回転とし、送液ラインに設けた流量計の流量が一定になるようにバイパスラインに設けたコントロール弁の開度を調整する方法、スラリー調製槽とエステル化反応槽の位置に高低差を設けて、ヘッド圧でスラリーの送液を行い、該送液ラインに設けた流量計の流量が一定になるように送液ラインに設けたコントロール弁の開度調整により行う等が挙げられる。流量計の種類は限定されない。例えば、ローター流量計、ローターピストン流量計、オーバル流量計およびマイクロモーション流量計等が挙げられる。また、エステル化反応槽の液面レベルが一定になるように調整してもよい。 The method for controlling the amount of heat per unit time of the slurry supplied into the esterification reaction tank in the above method is not limited. For example, there is a method of measuring the temperature and slurry flow rate of the slurry supplied into the esterification reaction tank and controlling the slurry temperature and / or slurry flow rate. The method of controlling the slurry flow rate is a reaction in the esterification reaction tank. Since this leads to fluctuations in factors affecting the esterification reaction such as fluctuations in the liquid level of the material, it is preferable to control the slurry temperature so that the slurry flow rate is constant. In the case of carrying out by this method, it is preferable to control the slurry supply amount within a set value ± 3.0%. Within ± 2.5% is more preferred, and within ± 2.0% is even more preferred. The lower limit is most preferably ± 0% with no variation, but is preferably ± 0.3%, more preferably ± 0.5% from the viewpoint of cost performance. The method for controlling the supply amount of the slurry is not limited. For example, a method of changing the feed pump rotation speed so as to achieve a set flow rate using a flow meter, a bypass line returning to the slurry preparation tank is provided after the feed pump of the feed line, and the revolution speed of the feed pump is set. A method of adjusting the opening of the control valve provided in the bypass line so that the flow rate of the flow meter provided in the liquid feed line is constant, and providing a difference in height between the slurry preparation tank and the esterification reaction tank. Then, the slurry is fed by the head pressure, and adjustment is performed by adjusting the opening of the control valve provided in the liquid feeding line so that the flow rate of the flow meter provided in the liquid feeding line becomes constant. The type of flow meter is not limited. For example, a rotor flow meter, a rotor piston flow meter, an oval flow meter, a micro motion flow meter, and the like can be given. Moreover, you may adjust so that the liquid level of an esterification reaction tank may become fixed.
また、上記方法で実施する場合のスラリー温度の制御方法は限定されない。例えば、上記スラリー調製槽の温度および/またはテレフタル酸温度を検出し、該調製槽に供給されるグリコール温度にフィードバックし制御するのが好ましい。また、スラリー温度制御はスラリー調製槽やスラリーの移送ラインに熱交換器を設置して制御してもよい。また、スラリー調製槽に循環ラインを設けてスラリー調製槽中のスラリーを循環させて温度制御の精度向上を図ってもよい。該方法の場合は、循環ラインにも温度制御機能を付加するのが好ましい。以上の方法を単独でおこなってもよいし、複数の方法を組み合わせて行ってもよい。また、スラリー調製槽出口からエステル化反応槽供給するまでの間にスラリー貯留槽を設けてスラリー温度制御の精度を高めてもよい。該方法の場合に、スラリー貯留槽に温度制御機構を付加してもよい。該スラリー貯留槽を設ける方法はスラリー調製槽におけるスラリー調整はバッチ式で実施してもよい。バッチ式スラリー調製法は、スラリー調製における重要工程管理項目であるスラリーのジカルボン酸とグリコールとの組成比の管理が容易となるので該管理の制御系を簡略化することができるという利点にも繋がる。また、該方法の場合は、スラリー貯留槽において、上記のジカルボン酸とグリコールとの組成比の調整が実施できるので、該組成比の変動抑制に繋げることもできるという利点を有する。該方法においては、スラリー調製を連続法やセミバッチ法で実施してもよい。また、該方法と前者の方法を組み合わせて実施してもよい。 Moreover, the control method of the slurry temperature in the case of implementing with the said method is not limited. For example, it is preferable to detect and control the temperature of the slurry preparation tank and / or the terephthalic acid temperature and feed back to the glycol temperature supplied to the preparation tank. The slurry temperature control may be controlled by installing a heat exchanger in the slurry preparation tank or slurry transfer line. In addition, a circulation line may be provided in the slurry preparation tank to circulate the slurry in the slurry preparation tank to improve the accuracy of temperature control. In the case of this method, it is preferable to add a temperature control function also to the circulation line. The above methods may be performed alone or a plurality of methods may be combined. Further, a slurry storage tank may be provided between the slurry preparation tank outlet and the esterification reaction tank supply to improve the accuracy of the slurry temperature control. In the case of this method, a temperature control mechanism may be added to the slurry storage tank. As a method of providing the slurry storage tank, the slurry adjustment in the slurry preparation tank may be carried out by a batch method. The batch type slurry preparation method facilitates the management of the composition ratio of the dicarboxylic acid and glycol of the slurry, which is an important process management item in slurry preparation, leading to the advantage that the control system for the management can be simplified. . In the case of this method, since the composition ratio of the dicarboxylic acid and the glycol can be adjusted in the slurry storage tank, there is an advantage that the composition ratio can be suppressed. In this method, slurry preparation may be carried out by a continuous method or a semibatch method. Moreover, you may implement combining this method and the former method.
上記のスラリー温度の設定値は限定されないが室温から180℃が好ましい。本発明においては、後述のごとくインプラントで回収された回収グリコールが循環再使用するのが好ましい。該回収グリコールは、エネルギー効率の点より加温状態で循環するのが好ましい。従って、回収グリコールは加温状態にあるので、該設定温度は加温状態が好ましく70〜150℃がより好ましい。本発明においては、該循環再使用される回収グリコールの温度変動はスラリー温度変動に影響する。従って、該回収グリコールの温度管理や供給量管理は重要管理項目となる。 The set value of the slurry temperature is not limited, but is preferably from room temperature to 180 ° C. In the present invention, as described later, it is preferable that the recovered glycol recovered by the implant is recycled and reused. The recovered glycol is preferably circulated in a heated state from the viewpoint of energy efficiency. Therefore, since the recovered glycol is in a warmed state, the set temperature is preferably a warmed state, and more preferably 70 to 150 ° C. In the present invention, the temperature variation of the recovered glycol that is recycled and reused affects the slurry temperature variation. Therefore, temperature management and supply amount management of the recovered glycol are important management items.
本発明においては、エステル化反応槽圧力を設定値±4%以内になるように制御するのが好ましい。±3%以内がより好ましい。±2%以内がより好ましい。一方、下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より、±0.2%が好ましく、±0.5%がより好ましい。該エステル化反応槽圧力が設定値±4%を超えた場合は、前記制御をしてもエステル化反応槽出口のオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の変動が後述の範囲を超えることがあるので好ましくない。 In the present invention, it is preferable to control the esterification reactor pressure to be within a set value ± 4%. Within ± 3% is more preferable. Within ± 2% is more preferable. On the other hand, the lower limit is most preferably ± 0% with no variation, but from the viewpoint of cost performance, ± 0.2% is preferable, and ± 0.5% is more preferable. When the esterification reaction tank pressure exceeds the set value ± 4%, it is not preferable because the variation of the carboxyl end group concentration of the oligomer at the outlet of the esterification reaction tank may exceed the range described later even if the control is performed. .
上記エステル化反応槽圧力の設定値は限定されないが、前述のごとく大気圧〜300kPaが好ましい。20〜280kPaが好ましく、40〜260kPaがさらに好ましく、後述のごとく留出グリコールの分留を行う蒸留塔の塔頂圧力調整法で調整するのが好ましい。 The set value of the esterification reaction tank pressure is not limited, but is preferably from atmospheric pressure to 300 kPa as described above. 20-280 kPa is preferable, 40-260 kPa is more preferable, and it is preferable to adjust by the tower top pressure adjustment method of the distillation column which performs fractional distillation of the distilled glycol as mentioned later.
また、該スラリーの中のジカルボン酸とグリコールとのモル比もエステル化反応に影響するので一定範囲に制御することが好ましい。該変動範囲は、前記した公知技術の範囲で十分である。設定値±0.3%以内が好ましい。設定値±0.25%以内がより好ましく、設定値±0.2%以内がさらに好ましい。一方、下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より、±0.01%が好ましく、±0.02%がより好ましい。 Moreover, since the molar ratio of dicarboxylic acid and glycol in the slurry also affects the esterification reaction, it is preferably controlled within a certain range. As the variation range, the range of the known technique described above is sufficient. A setting value within ± 0.3% is preferable. A set value within ± 0.25% is more preferable, and a set value within ± 0.2% is even more preferable. On the other hand, the lower limit is most preferably ± 0% which is unchanged, but from the viewpoint of cost performance, ± 0.01% is preferable, and ± 0.02% is more preferable.
本発明においては、エステル化反応槽出口のオリゴマーのカルボキシル末端基濃度を設定値±5%以内にするのが好ましい。±4%以内がより好ましく、±3%以内がさらに好ましい。該カルボキシル末端基濃度変動が±5%を超えた場合は後続の重縮合反応の変動が増大して得られるポリエステルの品質の均一性が低下するので好ましくない。一方、下限は無変動である±0%が最も好ましいが、コストパフォーマンスの点より、±0.2%が好ましく、±0.5%がより好ましい。 In the present invention, it is preferable that the carboxyl end group concentration of the oligomer at the outlet of the esterification reaction tank is within a set value ± 5%. Within ± 4% is more preferred, and within ± 3% is even more preferred. When the carboxyl end group concentration fluctuation exceeds ± 5%, the fluctuation of the subsequent polycondensation reaction is increased, and the uniformity of the quality of the obtained polyester is lowered. On the other hand, the lower limit is most preferably ± 0% with no variation, but from the viewpoint of cost performance, ± 0.2% is preferable, and ± 0.5% is more preferable.
カルボキシル末端基濃度の設定値は限定されないが150〜900eq/tonの範囲が好ましい。170〜800eq/tonの範囲がより好ましく、190〜700eq/tonの範囲がさらに好ましい。カルボキシル末端基濃度の設定値が150eq/ton未満になると、重縮合活性の低下や重縮合工程でのジエチレングリコールの生成の増大が起こるので好ましくない。特に、重縮合反応活性に対してポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の影響の大きい重縮合触媒系を用いた場合に重縮合触媒活性が著しく低下するので好ましくない。逆に、カルボキシル末端基濃度の設定値が900eq/tonを超えた場合は、後続の重縮合反応の進行が不安定になり得られるポリエステルの重合度の変動が大きくなるので好ましくない。また、得られるポリエステルのカルボキシル末端基濃度が高くなり、ポリエステルの加水分解安定性等の安定性低下に繋がるので好ましくない。 The set value of the carboxyl end group concentration is not limited, but is preferably in the range of 150 to 900 eq / ton. The range of 170-800 eq / ton is more preferable, and the range of 190-700 eq / ton is more preferable. When the set value of the carboxyl end group concentration is less than 150 eq / ton, the polycondensation activity is lowered and the production of diethylene glycol in the polycondensation step is increased, which is not preferable. In particular, when a polycondensation catalyst system having a large influence of the carboxyl end group concentration of the polyester oligomer on the polycondensation reaction activity is used, the polycondensation catalyst activity is remarkably lowered, which is not preferable. On the other hand, when the set value of the carboxyl end group concentration exceeds 900 eq / ton, the subsequent polycondensation reaction proceeds unstably, and fluctuations in the degree of polymerization of the resulting polyester increase. Moreover, since the carboxyl terminal group density | concentration of polyester obtained becomes high and leads to stability reductions, such as a hydrolysis stability of polyester, it is unpreferable.
該エステル化反応槽出口のポリエステルオリゴマーカルボキシル末端基濃度を上記範囲に設定する方法が限定されない。例えば、エステル化反応装置の構造等の製造装置要因や、エステル化反応槽に供給するスラリーのジカルボン酸とグリコールの組成比、エステル化反応温度、エステル化反応圧、エステル化反応時間等のエステル化反応条件等を適宜設定することにより行えばよい。また、エステル化反応工程に水を添加して調整してもよい。 The method of setting the polyester oligomer carboxyl end group concentration at the outlet of the esterification reaction tank within the above range is not limited. For example, production equipment factors such as the structure of the esterification reaction apparatus, composition ratio of dicarboxylic acid and glycol in the slurry supplied to the esterification reaction tank, esterification reaction temperature, esterification reaction pressure, esterification reaction time, etc. What is necessary is just to set reaction conditions etc. suitably. Moreover, you may adjust by adding water to an esterification reaction process.
本発明においては、最終生成物(ポリマー)はろ過してから、チップ化されるのが好ましい。かかるろ過には、通常、目開き3〜20μm程度のフィルターが使用される。 In the present invention, the final product (polymer) is preferably filtered and then chipped. For such filtration, a filter having an opening of about 3 to 20 μm is usually used.
本発明方法により得られたポリエステルを前述のごとく固相状態で減圧下あるいは不活性ガス気流下でポリエステル樹脂を加熱し、さらに重縮合を進めたり、該ポリエステル樹脂中に含まれている環状3量体等のオリゴマーやアセトアルデヒド等の副生成物を除去する等の手段を取ることも何ら制約を受けない。また、例えば超臨界圧抽出法等の抽出法でポリエステル樹脂を精製し前記の副生成物等の不純物を除去する等の処理を行うことを取り入れても良い。 As described above, the polyester resin obtained by the method of the present invention is heated in a solid phase under reduced pressure or under an inert gas stream, and the polycondensation is further advanced, or the cyclic 3 amount contained in the polyester resin. There are no restrictions on taking measures such as removing oligomers such as body and by-products such as acetaldehyde. Further, for example, it is possible to incorporate a treatment such as purifying a polyester resin by an extraction method such as a supercritical pressure extraction method to remove impurities such as the by-products.
本発明のポリエステル中には、他の任意の重縮合体や制電剤、消泡剤、染色性改良剤、染料、顔料、艶消剤、蛍光増白剤、安定剤、酸化防止剤、その他の添加剤が含有されていてもよい。酸化防止剤としては、芳香族アミン系、フェノール系等の酸化防止剤が使用可能であり、安定剤としては、リン酸やリン酸エステル系等のリン系、硫黄系、アミン系等の安定剤が使用可能である。 In the polyester of the present invention, other arbitrary polycondensates, antistatic agents, antifoaming agents, dyeability improvers, dyes, pigments, matting agents, fluorescent whitening agents, stabilizers, antioxidants, etc. The additive may be contained. As antioxidants, aromatic amine-based and phenol-based antioxidants can be used, and as stabilizers, phosphoric acid and phosphate ester-based phosphorus-based, sulfur-based, amine-based stabilizers, etc. Can be used.
これらの添加剤は、ポリエステルの重縮合時もしくは重縮合後、あるいはポリエステル成形時の任意の段階で添加することが可能であり、どの段階が好適かは対象とするポリエステルの構造や得られるポリエステルの要求性能に応じてそれぞれ適宜選択すれば良い。 These additives can be added at any stage of polycondensation or after polycondensation of the polyester or at the time of polyester molding, and which stage is suitable depends on the structure of the target polyester and the polyester obtained. What is necessary is just to select suitably according to required performance, respectively.
本発明のポリエステルは、ポリエステルの溶融比抵抗が最適化されているので溶融押出しキャスティングにおいて静電密着法を適用した場合に溶融押出ししたシートをチルロールに密着させる静電密着力を増大させることができ、ピンナーバブルの発生を抑制しながらキャストできる最高のキャスティング速度を上げることができるので、溶融押出し成型工程が含まれるフィルムやシートの原料として好適に用いることができる。 The polyester of the present invention is optimized for the specific resistance of the polyester, so that when the electrostatic adhesion method is applied in the melt extrusion casting, it can increase the electrostatic adhesion force that closely adheres the melt extruded sheet to the chill roll. Since the maximum casting speed that can be cast can be increased while suppressing the occurrence of pinner bubbles, it can be suitably used as a raw material for films and sheets that include a melt extrusion molding process.
フィルム用として用いる場合は、滑り性、巻き性、耐ブロッキング性などのハンドリング性を改善するために、フィルム中に無機粒子、有機塩粒子や架橋高分子粒子などの不活性粒子を含有させることが出来る。また、これらの粒子は無機・有機又は親水・疎水等の表面処理がされたもの、されていないもの、どちらを使っても良いが、例えば粒子の分散性を向上させる等の目的で、表面処理した粒子を用いる方が好ましい場合がある。 When used for films, in order to improve handling properties such as slipperiness, rollability, and blocking resistance, it is possible to include inert particles such as inorganic particles, organic salt particles and crosslinked polymer particles in the film. I can do it. These particles may be either inorganic / organic or hydrophilic / hydrophobic surface-treated or non-surface-treated. For example, for the purpose of improving the dispersibility of the particles, the surface treatment may be used. It may be preferable to use the prepared particles.
無機粒子としては、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸リチウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、フッ化リチウム、ソジュウムカルシウムアルミシリケート、疎水処理シリカ、無機処理シリカ、有機処理シリカ、ガラス粉、シリコン等が挙げられる。 Inorganic particles include calcium carbonate, kaolin, talc, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, lithium phosphate, calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, lithium fluoride, Examples include sodium calcium aluminum silicate, hydrophobic treated silica, inorganic treated silica, organic treated silica, glass powder, and silicon.
有機塩粒子としては、蓚酸カルシウムやカルシウム、バリウム、亜鉛、マンガン、マグネシウム等のテレフタル酸塩等が挙げられる。架橋高分子粒子としては、ジビニルベンゼン、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸またはメタクリル酸のビニル系モノマーの単独または共重合体が挙げられる。その他に、ポリテトラフルオロエチレン、ベンゾグアナミン樹脂、熱硬化エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性尿素樹脂、熱硬化性フェノール樹脂などの有機粒子を用いても良い。 Examples of the organic salt particles include terephthalate such as calcium oxalate, calcium, barium, zinc, manganese, and magnesium. Examples of the crosslinked polymer particles include homopolymers or copolymers of vinyl monomers of divinylbenzene, styrene, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid or methacrylic acid. In addition, organic particles such as polytetrafluoroethylene, benzoguanamine resin, thermosetting epoxy resin, unsaturated polyester resin, thermosetting urea resin, and thermosetting phenol resin may be used.
上記不活性粒子を基材フィルムとなるポリエステル中に含有させる方法は、限定されないが、(a)ポリエステル構成成分であるジオール中で不活性粒子をスラリー状に分散処理し、該不活性粒子スラリーをポリエステルの重合反応系へ添加する方法、(b)ポリエステルフィルムの溶融押出し工程においてベント式二軸押出し機で、溶融ポリエステル樹脂に分散処理した不活性粒子の水スラリーを添加する方法、(c)ポリエステル樹脂と不活性粒子を溶融状態で混練する方法(d)ポリエステル樹脂と不活性粒子のマスターレジンを溶融状態で混練する方法などが例示される。 A method for incorporating the inert particles in the polyester as the base film is not limited, but (a) the inert particles are dispersed in a slurry form in a diol which is a polyester component, A method of adding polyester to a polymerization reaction system, (b) a method of adding a water slurry of inert particles dispersed in a molten polyester resin by a vent type twin screw extruder in a melt extrusion step of a polyester film, (c) polyester Examples include a method of kneading a resin and inert particles in a molten state (d) a method of kneading a polyester resin and a master resin of inert particles in a molten state.
重合反応系に添加する方法の場合、不活性粒子のジオールスラリーを、エステル化反応またはエステル交換反応前から重縮合反応開始前の溶融粘度の低い反応系に添加することが好ましい。また、不活性粒子のジオールスラリーを調整する際には、高圧分散機、ビーズミル、超音波分散などの物理的な分散処理を行うとことが好ましい。さらに、分散処理したスラリーを安定化させるために、使用する粒子の種類に応じて適切な化学的な分散安定化処理を併用することが好ましい。 In the case of the method of adding to the polymerization reaction system, it is preferable to add the diol slurry of inert particles to the reaction system having a low melt viscosity before the esterification reaction or transesterification reaction and before the start of the polycondensation reaction. In addition, when adjusting the diol slurry of inert particles, it is preferable to perform a physical dispersion treatment such as a high-pressure disperser, a bead mill, or ultrasonic dispersion. Furthermore, in order to stabilize the dispersion-treated slurry, it is preferable to use an appropriate chemical dispersion stabilization treatment according to the type of particles used.
分散安定化処理としては、例えば無機酸化物粒子や粒子表面にカルボキシル基を有する架橋高分子粒子などの場合には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ化合物をスラリーに添加し、電気的な反発により粒子間の再凝集を抑制することができる。また、炭酸カルシウム粒子、ヒドロキシアパタイト粒子などの場合にはトリポリ燐酸ナトリウムやトリポリ燐酸カリウムをスラリー中に添加することが好ましい。 As the dispersion stabilization treatment, for example, in the case of inorganic oxide particles or crosslinked polymer particles having a carboxyl group on the particle surface, an alkali compound such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or lithium hydroxide is added to the slurry. Further, reaggregation between particles can be suppressed by electrical repulsion. In the case of calcium carbonate particles, hydroxyapatite particles, etc., it is preferable to add sodium tripolyphosphate or potassium tripolyphosphate to the slurry.
また、不活性粒子のジオールスラリーをポリエステルの重合反応系へ添加する際、スラリーをジオールの沸点近くまで加熱処理することも、重合反応系へ添加した際のヒートショック(スラリーと重合反応系との温度差)を小さくすることができるため、粒子の分散性の点で好ましい。 In addition, when adding the diol slurry of inert particles to the polyester polymerization reaction system, heat treatment of the slurry to near the boiling point of the diol can also be applied to heat shock (addition between the slurry and the polymerization reaction system). (Temperature difference) can be reduced, which is preferable in terms of dispersibility of particles.
これらの添加剤は、ポリエステルの重合時もしくは重合後、あるいはポリエステルフィルムの製膜後の任意の段階で添加することが可能であり、どの段階が好適かは化合物の特性やポリエステルフィルムの要求性能に応じてそれぞれ異なる。 These additives can be added at the time of polymerization of the polyester or after polymerization, or at any stage after the formation of the polyester film. Which stage is suitable depends on the characteristics of the compound and the required performance of the polyester film. It depends on each.
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。なお、評価法は以下の方法で実施した。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not restrict | limited to these Examples. In addition, the evaluation method was implemented with the following method.
なお、以下の実施例、比較例においてTPAはテレフタル酸、EGはエチレングリコール、TEPAはリン酸トリエチルを意味する。また、各特性、物性値は下記の試験方法で測定した。 In the following Examples and Comparative Examples, TPA means terephthalic acid, EG means ethylene glycol, and TEPA means triethyl phosphate. Each characteristic and physical property value were measured by the following test methods.
(1)極限粘度
ポリエステルをフェノール(6重量部)と1,1,2,2−テトラクロルエタン(4重量部)の混合溶媒に溶解し、30℃で測定する。
(2)ポリエステルの溶融比抵抗(ρi)
275℃で溶融したポリエステル中に2枚の電極板を置き、120Vの電圧を印加した時の電流値(i0)を測定し、比抵抗値ρiを次式により求める。
ρi(Ω・cm)=A/l×V/i0
ここで、A=電極面積(cm2)、l=電極間距離(cm)、V=電圧(V)である。
(3)不溶性アルカリ土類金属量
ポリエステルチップ100gを水洗乾燥してから、パラクロロフェノールとテトラクロルエタンの75:25(重量比)の混合溶媒に溶解し、この溶液を、親水性ポリテトラフルオロエチレン製の平均孔径0.1μmのメンブランフィルター(Advantec社製PTFEメンブレンフィルター、品名:T010A047A)でろ過し、フィルターを乾燥後、フィルター上の残渣のアルカリ土類金属量を蛍光X線で測定した。これをポリエステル1kg当りの量に換算し表示した。
(4)ポリエステル中の粗大粒子数(粒径5μm以上の粒子数)
ポリエステルチップ(一粒)を2枚のカバーグラス間に挟んで280℃で溶融プレスし、急冷したのち、100倍の位相差顕微鏡で20視野観察し、最大径5μm以上の粒子の数をカウントした。2.4mm2当たりの個数で表示した。
(5)ポリエステルの静電密着性
押出機の口金部と冷却ドラムの間にタングステンワイヤー製の電極を設け、電極とキャスティングドラム間に10〜15KVの電圧を印加してキャスティングを行い、得られたキャスティング原反の表面を肉眼で観察し、ピンナーバブルの発生が起こり始めるキャスティング速度で評価する。キャスティング速度が大きいポリマー程、静電密着性が良好である。
実施例1
1基の連続エステル化反応槽および2基の重縮合反応槽よりなり、かつエステル化反応槽から重縮合反応槽への移送ラインに高速攪拌器を有したインラインミキサーが設置された連続式ポリエステル製造装置に高純度テレフタル酸1質量部に対してエチレングリコール1.1質量部および三酸化アンチモンを生成PETに対してSb原子が160ppmとなる量とをスラリー調製槽に連続的に供給し、スラリーを調製した。該スラリーをエステル化反応槽に連続供給した。エステル化槽の反応温度260℃、圧力180kPaとしてポリエステルオリゴマーを得た。該エステル化反応工程において、エステル化反応槽内に滞留する反応物温度および反応物の通過量および反応物の比熱よりエステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量を算出し、該熱量が一定になるように、該エステル化反応槽に供給されるスラリーの単位時間当たりの熱量を制御した。なお、反応槽内に滞留する反応物温度は、反応槽の底部の缶壁より300mm内部に入った位置で測定した。また、エステル化反応槽の反応物の通過量は反応槽に供給されるスラリー供給量とエステル化反応槽の液面レベルより算出した。また、スラリー熱量は、スラリー供給量の変動をロータリーピストン流量計を用いて送液ポンプの回転数を変えて設定値の±2.0%以内になるように制御した上でスラリー温度を調整することにより行った。なお、熱量計算の単位時間は1時間当たりで算出した。該スラリー調製においては、スラリー調製槽に供給される高純度テレフタル酸温度を該供給口の直前の計量タンクで測定し、該高純度テレフタル酸温度、その供給量および比熱より高純度テレフタル酸の持ち込む熱量を求めて、スラリー調製槽中のスラリー温度が一定になるようにスラリー調製槽に供給されるグリコール温度を変化させて制御した。該グリコール温度の設定は、スラリー調製槽中のスラリー温度を一定にするに必要なスラリー調製槽に供給するグリコールの熱量を算出することにより行とともに、スラリー調製槽に温度調整機能を付加してスラリー温度調整精度を上げる方法で実施した。エステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量変動は±0.8%であった。なお、エステル化反応槽に供給するスラリー温度は110℃を中心値として熱量制御をした。また、エチレングリコール及びテレフタル酸のモル比の変動は、±0.25%以内に制御した。該モル比の調整は、近赤外線分光光度計を用いてスラリーのテレフタル酸量を計測して、スラリー調製槽に供給するエチレングリコール量を調整することにより行った。また、エステル化反応槽の圧力変動は±1.3%以内に制御した。また、エステル化反応槽の液面レベルの変動は±0.2%以内であった。
(1) Intrinsic viscosity The polyester is dissolved in a mixed solvent of phenol (6 parts by weight) and 1,1,2,2-tetrachloroethane (4 parts by weight) and measured at 30 ° C.
(2) Polyester melt specific resistance (ρi)
Two electrode plates are placed in polyester melted at 275 ° C., a current value (i 0 ) when a voltage of 120 V is applied is measured, and a specific resistance value ρi is obtained by the following equation.
ρi (Ω · cm) = A / l × V / i 0
Here, A = electrode area (cm 2 ), l = interelectrode distance (cm), and V = voltage (V).
(3) Amount of insoluble alkaline earth metal 100 g of polyester chip was washed with water and dried, and then dissolved in a 75:25 (weight ratio) mixed solvent of parachlorophenol and tetrachloroethane. The mixture was filtered through a membrane filter made of ethylene having an average pore diameter of 0.1 μm (PTFE membrane filter manufactured by Advantec, product name: T010A047A), and after drying the filter, the amount of alkaline earth metal in the residue on the filter was measured with fluorescent X-rays. This was converted into an amount per kg of polyester and displayed.
(4) Number of coarse particles in polyester (number of particles having a particle size of 5 μm or more)
A polyester chip (one grain) was sandwiched between two cover glasses, melt-pressed at 280 ° C., rapidly cooled, and observed with 20 fields of view with a 100 × phase contrast microscope, and the number of particles having a maximum diameter of 5 μm or more was counted. . Displayed in number per 2.4 mm 2 .
(5) Electrostatic adhesion of polyester Obtained by providing a tungsten wire electrode between the die part of the extruder and the cooling drum, and casting by applying a voltage of 10 to 15 KV between the electrode and the casting drum. The surface of the casting is observed with the naked eye, and the casting speed is evaluated at the casting speed at which pinna bubble generation starts. The higher the casting speed, the better the electrostatic adhesion.
Example 1
Continuous polyester production comprising one continuous esterification reaction tank and two polycondensation reaction tanks, and an inline mixer with a high-speed stirrer installed in the transfer line from the esterification reaction tank to the polycondensation reaction tank The apparatus produces 1.1 parts by mass of ethylene glycol and 1 part by mass of antimony trioxide with respect to 1 part by mass of high-purity terephthalic acid. Prepared. The slurry was continuously supplied to the esterification reaction tank. A polyester oligomer was obtained at an esterification tank reaction temperature of 260 ° C. and a pressure of 180 kPa. In the esterification reaction step, the amount of heat per unit time of the reaction product staying in the esterification reaction tank is calculated from the temperature of the reaction product staying in the esterification reaction tank, the passing amount of the reaction product and the specific heat of the reaction product, The amount of heat per unit time of the slurry supplied to the esterification reaction tank was controlled so that the amount of heat was constant. The temperature of the reaction product staying in the reaction vessel was measured at a position 300 mm inside the can wall at the bottom of the reaction vessel. Moreover, the passing amount of the reactant in the esterification reaction tank was calculated from the amount of slurry supplied to the reaction tank and the liquid level of the esterification reaction tank. In addition, the slurry heat amount is adjusted by controlling the fluctuation of the slurry supply amount to be within ± 2.0% of the set value by changing the number of revolutions of the liquid feed pump using a rotary piston flow meter. Was done. The unit time for calorific value calculation was calculated per hour. In the slurry preparation, the high-purity terephthalic acid temperature supplied to the slurry preparation tank is measured in a measuring tank immediately before the supply port, and the high-purity terephthalic acid is brought in from the high-purity terephthalic acid temperature, its supply amount and specific heat. The amount of heat was determined and controlled by changing the glycol temperature supplied to the slurry preparation tank so that the slurry temperature in the slurry preparation tank was constant. The glycol temperature is set by calculating the amount of glycol heat supplied to the slurry preparation tank necessary for making the slurry temperature constant in the slurry preparation tank, and adding a temperature adjustment function to the slurry preparation tank. The method was carried out by increasing the temperature adjustment accuracy. The amount of heat fluctuation per unit time of the reactant staying in the esterification reaction tank was ± 0.8%. The slurry temperature supplied to the esterification reaction vessel was controlled in terms of calorie with 110 ° C. as the center value. Further, the fluctuation of the molar ratio of ethylene glycol and terephthalic acid was controlled within ± 0.25%. The molar ratio was adjusted by measuring the amount of terephthalic acid in the slurry using a near-infrared spectrophotometer and adjusting the amount of ethylene glycol supplied to the slurry preparation tank. The pressure fluctuation in the esterification reaction tank was controlled within ± 1.3%. Moreover, the fluctuation | variation of the liquid level of the esterification reaction tank was within ± 0.2%.
上記の攪拌式のインラインミキサーに生成PETに対してMg原子が60ppmとなる量の酢酸マグネシウムを含むEG溶液と、生成PETに対してP原子が40ppmとなる量のTEPAを含むEG溶液を添加した。また、エステル化反応槽に生成PETに対してNa原子が3ppmとなる量の酢酸ナトリウムを添加した。なお、該インラインミキサーは、ミキサーケーシング内に狭い隙間を介して配設されたタービン状のミキサー翼をもった高速攪拌機を有したもので、2500rpmの回転数、周速26.5m/秒で高速攪拌した。 An EG solution containing magnesium acetate in an amount of 60 ppm Mg atoms with respect to the generated PET and an EG solution containing TEPA in an amount of 40 ppm P atoms with respect to the generated PET were added to the agitated in-line mixer. . Moreover, sodium acetate of the quantity from which Na atom will be 3 ppm with respect to production | generation PET was added to the esterification reaction tank. The in-line mixer has a high-speed stirrer with a turbine-like mixer blade disposed in a mixer casing through a narrow gap, and has a rotational speed of 2500 rpm and a peripheral speed of 26.5 m / sec. Stir.
上記エステル化反応生成物を連続重縮合装置に連続し移送し、初期重合反応器が、265℃、0.009MPa、中期重合反応器が、270℃、0.0007MPa、最終重合反応器が、272℃、0.0000133MPaで実施し極限粘度0.620dl/gのPETを得た。本実施例で得られたオリゴマーおよびポリエステルの品質変動は小さく安定していた。この結果を表1に示す。なお、ポリエステルの清澄度の初期値はポリエステルの製造を開始後、5日経過時に得られたポリエステルについて評価したものである。以下の実施例および比較例についても同様の取り扱いをした。 The esterification reaction product is continuously transferred to a continuous polycondensation apparatus. The initial polymerization reactor is 265 ° C. and 0.009 MPa, the intermediate polymerization reactor is 270 ° C. and 0.0007 MPa, and the final polymerization reactor is 272. This was carried out at 0.0000133 MPa at 0 ° C. to obtain PET having an intrinsic viscosity of 0.620 dl / g. The quality fluctuations of the oligomer and polyester obtained in this example were small and stable. The results are shown in Table 1. In addition, the initial value of the clarity of polyester is evaluated about the polyester obtained when 5 days have passed since the manufacture of the polyester was started. The same treatment was applied to the following examples and comparative examples.
また、12時間毎にサンプリングした50個のサンプル(25日分)のエステル化反応槽出口のオリゴマーのカルボキシル末端基の50個のサンプルの最大値、最小値および平均値より下記式(1)で求めた変動幅は小さくエステル化反応が安定していた。
[{(最大値―最小値)×1/2}/平均値]×100(%)・・・・(1)
なお、オリゴマーのカルボキシル末端基は以下の方法で評価した。
〔オリゴマーカルボキシル末端基濃度〕
オリゴマーを乾燥に呈すことなくハンディーミル(粉砕器)にて粉砕した。試料1.00gを精秤し、ピリジン20mlを加えた。沸石を数粒加え、15分間煮沸還流し溶解させた。煮沸還流後直ちに、10mlの純水を添加し、室温まで放冷した。フェノールフタレインを指示薬としてN/10−NaOHで滴定した。試料を入れずにブランクも同じ作業を行う。なお、オリゴマーがピリジンに溶解しない場合は、ベンジルアルコール中で行った。下記式に従って、AVo(eq/ton)を算出する。
AVo=(A−B)×0.1×f×1000/W
(A=滴定数(ml),B=ブランクの滴定数(ml),f=N/10−NaOHのファクター,W=試料の重さ(g))
該定量を3回測定してその平均値を用いた。
Further, the following formula (1) is obtained from the maximum value, the minimum value, and the average value of 50 samples of carboxyl end groups of the oligomers at the outlet of the esterification reaction vessel of 50 samples sampled every 12 hours (for 25 days). The obtained fluctuation range was small and the esterification reaction was stable.
[{(Maximum value−minimum value) × 1/2} / average value] × 100 (%) (1)
In addition, the carboxyl terminal group of the oligomer was evaluated by the following method.
[Oligomer carboxyl end group concentration]
The oligomer was pulverized by a handy mill (pulverizer) without exhibiting drying. A sample of 1.00 g was precisely weighed and 20 ml of pyridine was added. Several grains of zeolite were added and dissolved by boiling for 15 minutes. Immediately after boiling and refluxing, 10 ml of pure water was added and allowed to cool to room temperature. Titration with N / 10-NaOH was performed using phenolphthalein as an indicator. Do the same for the blank without the sample. When the oligomer did not dissolve in pyridine, the reaction was carried out in benzyl alcohol. AVo (eq / ton) is calculated according to the following equation.
AVo = (A−B) × 0.1 × f × 1000 / W
(A = drop constant (ml), B = blank drop constant (ml), f = factor N / 10-NaOH, W = weight of sample (g))
The quantitative value was measured three times and the average value was used.
本実施例で得られたポリエステルは静電密着性に優れ、かつ清澄度が高く高品質であった。また、清澄度の高さが長期に渡り維持されており、高品質なポリエステルが長期に渡り安定して連続生産できることが示された。 The polyester obtained in this example was excellent in electrostatic adhesion, high in clarity and high quality. Moreover, the high clarity was maintained over a long period of time, and it was shown that high-quality polyester can be produced stably and continuously over a long period of time.
実施例2
実施例1の方法において、TEPAを含むEG溶液の供給をエステル化反応槽とインラインミキサーの2箇所に分割して、かつそれぞれ生成PETに対してP原子が10ppmおよび30ppmになるように添加するように変更する以外は、実施例1と同様にしてポリエステルを得た。この結果を表1に示す。
Example 2
In the method of Example 1, the supply of the EG solution containing TEPA is divided into two parts, an esterification reaction tank and an in-line mixer, and added so that P atoms become 10 ppm and 30 ppm with respect to the generated PET, respectively. A polyester was obtained in the same manner as in Example 1 except for changing to. The results are shown in Table 1.
本実施例で得られたポリエステルは清澄度が高く高品質であった。また、清澄度の高さが長期に渡り維持されており、高品質なポリエステルが安定して生産できることが示された。さらに静電密着性が実施例1で得られたポリエステルより優れていた。 The polyester obtained in this example had high clarity and high quality. Moreover, the high clarity was maintained for a long time, and it was shown that high quality polyester can be produced stably. Furthermore, the electrostatic adhesion was superior to the polyester obtained in Example 1.
実施例3
実施例2の方法において、スラリー調製槽からエステル化反応槽への移送ラインの途中に攪拌機および温度調整機能を有したスラリー貯留槽を設けて、該スラリー貯留槽においてもスラリーの温度制御を行いスラリー温度の調整精度を上げるように変更する以外は、実施例1同様の方法でポリエステルを得た。エステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量変動は±0.4%に向上した。結果を表1に示す。
本実施例におけるポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の変動は実施例1や実施例2の方法よりもさらに抑制された。
Example 3
In the method of Example 2, a slurry storage tank having a stirrer and a temperature adjustment function is provided in the middle of the transfer line from the slurry preparation tank to the esterification reaction tank, and the slurry temperature is controlled also in the slurry storage tank. A polyester was obtained in the same manner as in Example 1, except that the temperature adjustment accuracy was changed. The variation in the amount of heat per unit time of the reactant staying in the esterification reaction tank was improved to ± 0.4%. The results are shown in Table 1.
The variation in the carboxyl end group concentration of the polyester oligomer in this example was further suppressed than in the methods of Example 1 and Example 2.
参考例4
実施例1の方法において、エステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量が一定になる制御およびスラリー温度の制御を取りやめる以外は、実施例1と同様の方法でポリエステルを得た。エステル化反応槽内に滞留する反応物の単位時間当たりの熱量変動は±4.9%であった。結果を表1に示す。
本参考例においてもポリエステルの清澄度や静電密着性は実施例1と同様に良好であったが、ポリエステルオリゴマーのカルボキシル末端基濃度の変動は大きかった。
Reference example 4
In the method of Example 1, polyester was obtained in the same manner as in Example 1 except that the control of the amount of heat per unit time of the reaction product remaining in the esterification reaction tank and the control of the slurry temperature were canceled. . The amount of heat fluctuation per unit time of the reaction product staying in the esterification reaction tank was ± 4.9%. The results are shown in Table 1.
Also in this reference example, the clarity and electrostatic adhesion of the polyester were good as in Example 1, but the variation in the carboxyl end group concentration of the polyester oligomer was large.
比較例1
実施例1の方法において、酢酸マグネシウムおよびTEPAのEG溶液を、インラインミキサーを使わずにエステル化反応槽へ添加することに変更する以外は、実施例1と同様にして比較例1のポリエステルを得た。結果を表1に示す。本比較例で得られたポリエステルは静電密着性および初期の清澄度は良好であったが、長期連続生産で清澄度の低下が見られた。
Comparative Example 1
In the method of Example 1, the polyester of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the EG solution of magnesium acetate and TEPA was changed to being added to the esterification reactor without using an in-line mixer. It was. The results are shown in Table 1. The polyester obtained in this comparative example had good electrostatic adhesion and initial clarity, but a decrease in clarity was observed in long-term continuous production.
比較例2
実施例1の高速攪拌器を有したインラインミキサーをスタテックミキサーに変更し、酢酸マグネシウムおよびTEPAのEG溶液をそれぞれ別個の添加口よりスタテックミキサーの直前に添加するように変更する以外は、実施例1と同様にしてポリエステルを得た。結果を表1に示す。本比較例で得られたポリエステルは、比較例1で得られたポリエステルと同様の課題を有していた。
Comparative Example 2
Implementation was carried out except that the in-line mixer having the high-speed stirrer of Example 1 was changed to a static mixer, and the EG solution of magnesium acetate and TEPA was added so as to be added immediately before the static mixer from separate addition ports. A polyester was obtained in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. The polyester obtained in this Comparative Example had the same problems as the polyester obtained in Comparative Example 1.
実施例5
実施例1の方法において、高速攪拌器を有したインラインミキサーをスラリー調製槽からエステル化反応槽への移送ラインに設置して、該インラインミキサーに生成PETに対してMg原子が60ppmとなる量の酢酸マグネシウムを含むEG溶液と、生成PETに対してP原子が40ppmとなる量のTEPAを含むEG溶液を添加するように変更する以外は、実施例1同様の方法でポリエステルを得た。結果を表1に示す。本実施例で得られたポリエステルは実施例1で得られたポリエステルに比べてポリエステルの清澄度がやや低下するが高品質であった。
Example 5
In the method of Example 1, an inline mixer having a high-speed stirrer was installed in the transfer line from the slurry preparation tank to the esterification reaction tank, and the amount of Mg atoms in the inline mixer was 60 ppm with respect to the generated PET. A polyester was obtained in the same manner as in Example 1 except that an EG solution containing magnesium acetate and an EG solution containing TEPA in an amount of 40 ppm of P atoms were added to the produced PET. The results are shown in Table 1. The polyester obtained in this example was of high quality, although the clarity of the polyester was slightly lowered as compared with the polyester obtained in Example 1.
実施例6
実施例1の方法において、高速攪拌器を有したインラインミキサーをスラリー調製槽に設けた循環ラインに設置して、該インラインミキサーに生成PETに対してMg原子が60ppmとなる量の酢酸マグネシウムを含むEG溶液と、生成PETに対してP原子が40ppmとなる量のTEPAを含むEG溶液を添加するように変更する以外は、実施例1同様の方法でポリエステルを得た。結果を表1に示す。本実施例で得られたポリエステルは実施例1で得られたポリエステルに比べてポリエステルの清澄度がやや低下するが高品質であった。
Example 6
In the method of Example 1, an in-line mixer having a high-speed stirrer is installed in a circulation line provided in the slurry preparation tank, and the in-line mixer contains magnesium acetate in an amount of 60 ppm of Mg atoms with respect to the generated PET. A polyester was obtained in the same manner as in Example 1 except that the EG solution and an EG solution containing TEPA in an amount of 40 ppm of P atoms were added to the produced PET. The results are shown in Table 1. The polyester obtained in this example was of high quality, although the clarity of the polyester was slightly lowered as compared with the polyester obtained in Example 1.
実施例7
実施例3の方法において、エステル化反応槽から重縮合反応槽への移送ラインを2本に分岐して、各ラインのいずれかに反応生成物が流せるような流路切換え機構を有し、かつ両ラインに攪拌式のインラインミキサーを設置した。該分岐ラインの一個の攪拌式のインラインミキサーに生成PETに対してMg原子が60ppmとなる量の酢酸マグネシウムを含むEG溶液と、生成PETに対してP原子が30ppmとなる量のTEPAを含むEG溶液を添加しポリエステルの製造を開始した。ポリエステルの製造を開始して8.5ヶ月経過後に不溶分量評価法により評価される不溶性マグネシウム量が1mgを超え始めた。そこでエステル化反応槽から重縮合反応槽への移送ラインの流路切換えを行い、酢酸マグネシウムおよびのTEPAEG溶液の添加場所を新流路のインラインミキサーに変更し生産を続行した。
Example 7
In the method of Example 3, the transfer line from the esterification reaction tank to the polycondensation reaction tank is branched into two, and a flow path switching mechanism is provided so that the reaction product can flow through any of the lines, and Stirring in-line mixers were installed on both lines. An EG solution containing magnesium acetate in an amount of 60 ppm of Mg atoms with respect to the produced PET and an EG containing TEPA in an amount of 30 ppm of P atoms with respect to the produced PET. The solution was added and polyester production was started. After 8.5 months from the start of the production of the polyester, the amount of insoluble magnesium evaluated by the insoluble content evaluation method began to exceed 1 mg. Therefore, the flow line of the transfer line from the esterification reaction tank to the polycondensation reaction tank was switched, and the addition location of the magnesium acetate and TEPAEG solution was changed to an in-line mixer with a new flow path to continue production.
本実施例で得られたポリエステルは実施例3で得られたポリエステルと同様の静電密着性に優れていた。また、上記の流路切換えの折に若干の格外品が生じたが、1年間の連続生産を行っても得られるポリエステルは高度な清澄度が維持され、高品質なポリエステルが長期に渡り安定して連続生産できることが示された。 The polyester obtained in this example was excellent in electrostatic adhesion similar to the polyester obtained in Example 3. In addition, a few extraordinary products were produced when the flow path was switched, but the polyester obtained even after one year of continuous production maintained a high degree of clarity, and high-quality polyester was stable over a long period of time. It has been shown that continuous production is possible.
本発明のポリエステル製造方法により、良好な静電密着性を有し、しかも、運転をしても異物含有量の増大が少なく、極めて高度な清澄度を有するポリエステルが長期に渡り安定して生産できる。従って、本発明の製造方法で得られたポリエステルは、フィルムや繊維等に成形するにおける破断や糸切れ、及び目ヤニの発生等の成形上の問題が抑制される。また、極めて高い清澄度を有しているので、異物や欠点が少ないことが求められる光学用フィルムや中空成型体および超ファインデニール繊維等の原料として好適に用いることができる。従って、産業界に寄与することが大である。
According to the polyester production method of the present invention, a polyester having a good electrostatic adhesion and having a very high degree of clarification can be stably produced over a long period of time with little increase in the content of foreign matter even after operation. . Therefore, the polyester obtained by the production method of the present invention suppresses molding problems such as breakage, yarn breakage, and generation of eyes when forming into a film or fiber. Moreover, since it has extremely high clarity, it can be suitably used as a raw material for optical films, hollow molded articles, ultrafine denier fibers and the like that are required to have few foreign matters and defects. Therefore, it is important to contribute to the industry.
Claims (7)
(1)上記リン化合物をスラリー調製槽、エステル化反応槽、重縮合反応槽、およびこれらの槽間の移送ラインからなる群から選ばれる少なくとも一箇所に添加すること
(2)上記アルカリ土類金属化合物をスラリー調製槽、スラリー調製槽からエステル化反応槽へ至る移送ライン、エステル化反応槽から重縮合反応槽へ至る移送ラインからなる群から選ばれる少なくとも一箇所に、攪拌式のインラインミキサーを設置し、該インラインミキサーに添加すること In a method for producing a polyester comprising at least an alkaline earth metal compound and a phosphorus compound, a slurry comprising dicarboxylic acid and glycol prepared in a slurry preparation tank is continuously supplied to an esterification reaction tank, and one esterification is performed. perform an esterification reaction using a reaction vessel, subsequently a method for continuously producing by performing polycondensation in a polycondensation reaction tank, meets the following requirements at the same time, and retained in the esterification reaction tank The amount of heat per unit time of the reactant to be controlled is controlled to be within ± 1.5% of the set value calculated from the temperature of the reactant staying in the esterification reaction tank, the amount of reactant passed and the specific heat of the reactant. A process for producing polyester, characterized in that:
(1) The phosphorus compound is added to at least one location selected from the group consisting of a slurry preparation tank, an esterification reaction tank, a polycondensation reaction tank, and a transfer line between these tanks. (2) The alkaline earth metal Install a stirring-type inline mixer in at least one location selected from the group consisting of a slurry preparation tank, a transfer line from the slurry preparation tank to the esterification reaction tank, and a transfer line from the esterification reaction tank to the polycondensation reaction tank. And adding to the in-line mixer
Method for producing a polyester according to any one of claims 1 to 6, melt specific resistance at 275 ° C. of the resulting polyester is equal to or less than 0.5 × 10 8 Ω · cm.
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